Made available in DSpace on 2015-03-26T12:31:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1500306 bytes, checksum: 7a203d595a99d75855e1b0a051251811 (MD5) Previous issue date: 2007-04-02 / Hand logging systems were the first adopted, mostly, in the exploitation of native forests, with no concern with the rationalization and productivity of such activities. In Brazil, the first activities of forest harvesting were carried out along the coast, at that time of discovery, when the main traded species was brazilwood. Machine selection and development of operating systems constitute a great challenge to the reduction of costs and dependence on labor in harvesting operations and forest transport. The general objective of this research was to optimize the forest harvesting system, and the specific ones were to evaluate the technical and economic characteristics of the machines, simulate the tractive effort of the Skidder and to develop an electronic device for automatic demarcation of wood bucking point. The technical analysis was based on a study of times and movements to identify and analyze the phases of the operating cycle of each studied machine and their delays. The economic analysis consisted of determining machine operating and production costs. Feller-Buncher and Slacher data were evaluated in a complete randomized design, with six replications, in a split-plot arrangement, with the phases of the machine operating cycle in whole plots and the levels of productivity 100, 200 and 300 m³ ha-1 in subplots. Data were subjected to analysis of variance and the Tukey test at 5% of probability. To evaluate the effect of the times spent in the operating cycle by the Skidder at the productivity levels of 100, 200 and 300 m³ ha-1 and the dragging distances of 100, 200 and 300 m, as well as evaluating the significant interactions, a randomized block design was used, in a 6x3x3 factorial arrangement (six operations, three productivities and three dragging distances), with four replications. Data were subjected to analysis of variance and the Tukey test at 5% of probability. To model the dynamic behavior of the skidding tractor we used the model proposed by the Standard 497.4 (ASAE, 2000), developing a piece of software to predict the efficiency behavior of traction, force and the available potency on the log tong of the Skidder. To accomplish the simulations, a piece of software was developed using the programming language VISUAL BASIC version 6.0. To simulate the Skidder tractive effort, the program was supplied with data on wheel characteristics, tire specifications, operational parameters and soil properties. The control of bucking length used a TP 02 WEG programmable counter, working through a pulse generator based on an inductive proximity sensor M12 X 1 CC in metal housing, with protection against short circuit and automatic rearming. The results led to the conclusion that the Feller-Buncher recorded the highest production cost and was the most important machine within the system, with productive capacity based on its productivity, i.e., 6,197.93, 10,623.09, and 18,328.99 m³ month-1, when working in forests of 100, 200 and 300 m³ ha-1 respectively. The simulation model generated values for simulated traction force similar to the experiments of dragging heights, with the maximum height giving the largest effort. The results were conclusive, since for 6 to 9% skidding, there were no significant differences, independently of the dragging height, and at maximum height the tractor showed the largest effort. The values found for the log lengths when electronically measured and by the standard log were close to the required and showed no significant differences. The sensor was not automatically capable of reset the values when the operator surpassed the required length. The time values were not satisfactory, being the ones electronically measured above those measured with the standard log. The device produced no bucking times feasible for its use, needing adjustment. For optimization, the system should work in a 300 m³ ha-1 forest with dragging distance up to 200 m, with volumes of bunches larger than the currently in use. / Os sistemas de colheitas manuais foram os primeiros a serem adotados, em sua maioria, na exploração de florestas nativas, sem a preocupação com a racionalização e produtividade das atividades. No Brasil, as primeiras operações de colheita florestal foram realizadas ao longo da costa, na época da descoberta, e a principal espécie comercializada foi o pau-brasil. A seleção de máquinas e o desenvolvimento de sistemas operacionais constituem o grande desafio para a redução dos custos e da dependência de mão-de-obra nas operações de colheita e transporte florestal. Esta pesquisa teve como objetivo geral otimizar o sistema de colheita florestal, sendo os objetivos específicos: avaliar as características técnicas e econômicas das máquinas, simular o esforço tratório do trator Skidder e desenvolver um dispositivo eletrônico para marcação automática do ponto de traçamento da madeira. A análise técnica do sistema consistiu de um estudo de tempos e movimentos, com os objetivos de identificar e analisar os elementos do ciclo operacional de cada máquina estudada, bem como suas interrupções. A análise econômica consistiu na determinação dos custos operacionais e da produção das máquinas. Para avaliar os valores do Feller-Buncher e da Garra Traçadora, foi empregado um delineamento estatístico inteiramente casualizado com seis repetições, em esquema de parcelas subdivididas. Adotaram-se como parcelas as operações que compõem o ciclo operacional das máquinas e, como subparcelas, os níveis de produtividade da floresta de 100, 200 e 300 m3 ha-1. Os valores foram submetidos à análise de variância e ao teste de Tukey a 5% de probabilidade. Para avaliar o efeito dos tempos gastos nas operações do ciclo operacional do Skidder nas produtividades de 100, 200 e 300 m3 ha-1 e nas distâncias de arraste de 100, 200 e 300 m, assim como avaliar suas interações quando significativas, utilizou-se um delineamento estatístico em blocos casualizados em esquema fatorial 6 x 3 x 3, sendo seis operações, três produtividades e três distâncias de arraste, com quatro repetições. Os valores foram submetidos à analise de variância e ao teste de Tukey a 5% de probabilidade. Para modelagem do comportamento dinâmico do trator arrastador Skidder, implementou-se o modelo proposto pela Standard 497.4 (ASAE, 2000), desenvolvendo um programa computacional para predizer o comportamento da eficiência de tração, da força e da potência disponível na pinça do trator Skidder. Para realizar as simulações, utilizou-se a linguagem de programação VISUAL BASIC, versão 6.0. Para a simulação do esforço tratório do Skidder, foram fornecidos ao programa as características dos rodados motrizes, as especificações dos pneus, os parâmetros operacionais e as propriedades do terreno. E para o controle do ponto de traçamento dos toretes foram utilizados: um contador controlador programável linha TP 02, marca WEG, que funciona através de um gerador de pulsos baseado em sensor de proximidade do tipo indutivo, modelo M 12 X 1 CC, com invólucro metálico, proteção contra curto-circuito e rearme automático. De acordo com os estudos, concluiu-se que: o Feller-Buncher registrou o maior custo de produção dentro do sistema e foi a máquina principal do sistema, cuja capacidade produtiva se baseou na sua produtividade, com capacidade de 6.197,93; 10.623,09; e 18.328,99 m3 mês-1, trabalhando em florestas de 100, 200 e 300 m3 ha-1, respectivamente. O modelo de simulação apresentou valores de força de tração simulados semelhantes aos dos experimentos da altura de arraste, sendo a máxima altura o maior esforço. Os resultados foram conclusivos, uma vez que, para uma patinagem de 6 a 9%, os valores não apresentaram diferenças significativas, independentemente da altura de arraste, sendo que na altura máxima o trator apresentou seu maior esforço. Os valores encontrados nos comprimentos dos toretes quando medidos pelo dispositivo eletrônico e pela tora-padrão ficaram próximos do desejado e estatisticamente não apresentaram diferenças. O sensor utilizado não foi capaz de zerar automaticamente os valores quando o operador ultrapassou a medida desejada. Os valores de tempo não foram satisfatórios, sendo os medidos pelo dispositivo superiores ao mensurados com a tora-padrão. O dispositivo não apresentou valores de tempo de traçamento que viabilizasse sua utilização, necessitando de ajustes principalmente quanto ao tempo de traçamento. Para otimização do sistema, concluiu-se que este deve trabalhar em floresta de 300 m3 ha-1 e com distância de arraste de até 200 m.

Resumo: A mecanização das operações tem proporcionado aumento da capacidade operacional nas diversas atividades florestais. A caracterização desse potencial técnico para a produção da madeira ao longo da cadeia produtiva é importante. Todo sistema de colheita florestal seja ele mecanizado ou não, requer uma avaliação de rendimentos para uma análise eficiente das viabilidades técnicas e econômicas. A comparação e o estudo dos rendimentos nos processos de colheita florestal são importantes para a determinação de um sistema rentável, de maior eficiência e minimização dos custos, otimizando a produção e privilegiando a qualidade final do produto através de um sistema cada vez mais mecanizado, automatizado e auto-suficiente. O objetivo deste estudo foi comparar dois modais de sistemas de colheita florestal mecanizada, Harvester e Feller-Buncher + Processador Florestal, de modo a apresentar qual destes possui maior eficiência quanto a produtividade. Conclui-se que trabalhando nas mesmas condições, o conjunto Feller-Buncher + Processador Florestal demonstrou rendimento operacional efetivo superior, sendo desta forma o mais indicado para colheita florestal do eucalipto em primeira rotação / Abstract: The mechanization of the operations has provided increased operational capacity in the various forest activities. The characterization of this technical potential for timber manufacturing throughout the productive chain is of great importance. All forest harvesting systems, mechanized or not, requires a performance assessment for an efficient analysis of the technical and economical viabilities. The comparison and the study of the performance in the forest harvesting processes are extremely important in order to determine a profitable system, with more efficiency and minimizing the costs, optimizing the production and privileging the product final quality through a system even more mechanized, automated and self-sufficient. The aim of this study was to compare two modes of mechanical harvesting systems, Harvester and Feller-Buncher + Processor Forest, to display which of these has greater efficiency for yield. The conclusion is that working under the same conditions, the modal Feller-Buncher + Processor Forest proved superior effective operational performance, therefore, the most indicated for first rotation harvesting of eucalyptus / Orientador: Paulo Torres Fenner / Coorientador: Zacarias Xavier de Barros / Banca: Claudio Angeli Sansígilo / Banca: Flávia Aléssio Marcelino / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-08-24Bitstream added on 2014-06-13T19:11:19Z : No. of bitstreams: 1 bertin_vas_me_botfca.pdf: 1651764 bytes, checksum: 2034af146a88f8f514f9c86d1c3d50e9 (MD5) / A mecanização das operações tem proporcionado aumento da capacidade operacional nas diversas atividades florestais. A caracterização desse potencial técnico para a produção da madeira ao longo da cadeia produtiva é importante. Todo sistema de colheita florestal seja ele mecanizado ou não, requer uma avaliação de rendimentos para uma análise eficiente das viabilidades técnicas e econômicas. A comparação e o estudo dos rendimentos nos processos de colheita florestal são importantes para a determinação de um sistema rentável, de maior eficiência e minimização dos custos, otimizando a produção e privilegiando a qualidade final do produto através de um sistema cada vez mais mecanizado, automatizado e auto-suficiente. O objetivo deste estudo foi comparar dois modais de sistemas de colheita florestal mecanizada, Harvester e Feller-Buncher + Processador Florestal, de modo a apresentar qual destes possui maior eficiência quanto a produtividade. Conclui-se que trabalhando nas mesmas condições, o conjunto Feller-Buncher + Processador Florestal demonstrou rendimento operacional efetivo superior, sendo desta forma o mais indicado para colheita florestal do eucalipto em primeira rotação / The mechanization of the operations has provided increased operational capacity in the various forest activities. The characterization of this technical potential for timber manufacturing throughout the productive chain is of great importance. All forest harvesting systems, mechanized or not, requires a performance assessment for an efficient analysis of the technical and economical viabilities. The comparison and the study of the performance in the forest harvesting processes are extremely important in order to determine a profitable system, with more efficiency and minimizing the costs, optimizing the production and privileging the product final quality through a system even more mechanized, automated and self-sufficient. The aim of this study was to compare two modes of mechanical harvesting systems, Harvester and Feller-Buncher + Processor Forest, to display which of these has greater efficiency for yield. The conclusion is that working under the same conditions, the modal Feller-Buncher + Processor Forest proved superior effective operational performance, therefore, the most indicated for first rotation harvesting of eucalyptus

Orientador: Paulo Torres Fenner / Banca: Alessandro Antonangelo / Banca: Eliseu de Souza Baena / Resumo: Com a introdução da mecanização florestal no Brasil, intensificou-se a necessidade de conhecer os rendimentos operacionais e os custos de colheita, devido essa operação despender elevado percentual dos custos de produção de florestas comerciais. Os elevados investimentos em máquinas e, conseqüentemente com os dispêndios de reparos e manutenção, combustíveis, entre outros estabelecem um amplo desafio para a redução dos custos. O estudo foi desenvolvido em uma floresta de Eucalyptus grandis, homogênea, equiânea em primeiro corte. Os rendimentos operacionais foram obtidos, através de um estudo de tempos e movimentos, em parcelas experimentais homogêneas, variando-se apenas as máquinas empregadas nas operações de colheita. O Harvester foi comparado com o conjunto Feller-Buncher e Processador Florestal. Para estimar os custos operacionais foi aplicada a metodologia proposta pela American Society of Agricultural Engineers, adaptada as condições deste estudo. A metodologia utilizada para esse estudo mostrou-se apropriada para a estimativa dos custos operacionais e de colheita florestal, proporcionando embasamento científico para a tomada de decisões. A viabilidade econômica da colheita florestal depende do rendimento operacional das máquinas florestais e do gerenciamento dos custos operacionais. Os custos variáveis das máquinas florestais, em média, representaram aproximadamente 80% dos custos operacionais. Os principais componentes dos custos variáveis das máquinas florestais foram os combustíveis e a mão-de-obra. Os custos de colheita florestal foram menores para a colheita com o conjunto Feller-Buncher e Processador Florestal em comparação ao Harvester. / Abstract: With the introduction of forest mechanization in Brazil, there has been an intensified necessity to know about the operational performance and costs of harvests, as this operation expends high percentage of the production costs of commercial forests. The high investments in machinery and consequently with the expenditures of repairs and maintenance, fuels, etc. establish a major challenge for the reduction of costs. This study was developed in a homogeneous, even-aged Eucalyptus grandis forest, in first cutting. The operational performance were obtained through a study of times and movements, in homogeneous experimental parcels, varying only the machines used in the harvesting operations. Harvester was compared with the Feller-Buncher set and Forest Processor. To estimate the operational costs, the methodology proposed by the American Society of Agricultural Engineers, adapted for the conditions of this study, was applied. The methodology used for this study showed to be appropriate to estimate the operational and forest harvest costs, providing scientific foundation for making decisions. The economic viability of the forest harvest depends on the operational performance of the forest machines and the management of the operational costs. The changeable costs of the forest machines, in average, represented approximately 80% of the operational costs. The main components of the changeable costs of the forest machines were the fuels and the man labor. The costs of forest harvest were less for the Feller-Buncher set and Forest Processor in comparison with the Harvester. / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-06-20Bitstream added on 2014-06-13T20:27:02Z : No. of bitstreams: 1 simoes_d_me_botfca_prot.pdf: 2904498 bytes, checksum: c214e617532035ae5fc6b70d7b32e8c7 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Com a introdução da mecanização florestal no Brasil, intensificou-se a necessidade de conhecer os rendimentos operacionais e os custos de colheita, devido essa operação despender elevado percentual dos custos de produção de florestas comerciais. Os elevados investimentos em máquinas e, conseqüentemente com os dispêndios de reparos e manutenção, combustíveis, entre outros estabelecem um amplo desafio para a redução dos custos. O estudo foi desenvolvido em uma floresta de Eucalyptus grandis, homogênea, equiânea em primeiro corte. Os rendimentos operacionais foram obtidos, através de um estudo de tempos e movimentos, em parcelas experimentais homogêneas, variando-se apenas as máquinas empregadas nas operações de colheita. O Harvester foi comparado com o conjunto Feller-Buncher e Processador Florestal. Para estimar os custos operacionais foi aplicada a metodologia proposta pela American Society of Agricultural Engineers, adaptada as condições deste estudo. A metodologia utilizada para esse estudo mostrou-se apropriada para a estimativa dos custos operacionais e de colheita florestal, proporcionando embasamento científico para a tomada de decisões. A viabilidade econômica da colheita florestal depende do rendimento operacional das máquinas florestais e do gerenciamento dos custos operacionais. Os custos variáveis das máquinas florestais, em média, representaram aproximadamente 80% dos custos operacionais. Os principais componentes dos custos variáveis das máquinas florestais foram os combustíveis e a mão-de-obra. Os custos de colheita florestal foram menores para a colheita com o conjunto Feller-Buncher e Processador Florestal em comparação ao Harvester. / With the introduction of forest mechanization in Brazil, there has been an intensified necessity to know about the operational performance and costs of harvests, as this operation expends high percentage of the production costs of commercial forests. The high investments in machinery and consequently with the expenditures of repairs and maintenance, fuels, etc. establish a major challenge for the reduction of costs. This study was developed in a homogeneous, even-aged Eucalyptus grandis forest, in first cutting. The operational performance were obtained through a study of times and movements, in homogeneous experimental parcels, varying only the machines used in the harvesting operations. Harvester was compared with the Feller-Buncher set and Forest Processor. To estimate the operational costs, the methodology proposed by the American Society of Agricultural Engineers, adapted for the conditions of this study, was applied. The methodology used for this study showed to be appropriate to estimate the operational and forest harvest costs, providing scientific foundation for making decisions. The economic viability of the forest harvest depends on the operational performance of the forest machines and the management of the operational costs. The changeable costs of the forest machines, in average, represented approximately 80% of the operational costs. The main components of the changeable costs of the forest machines were the fuels and the man labor. The costs of forest harvest were less for the Feller-Buncher set and Forest Processor in comparison with the Harvester.