MANAGEMENT FORESTIER: ORGANIZAREA TRANSPORTULUI LEMNULUI PE CABLU. DURATA SI COSTUL TRANSPORTULUI

APLICAŢIE I

MANAGEMENT FORESTIER: ORGANIZAREA

TRANSPORTULUI LEMNULUI PE CABLU.

DURATA sI COSTUL TRANSPORTULUI

1. ANALIZA DURATEI TRANSPORTULUI - FUNCŢIA OBIECTIV

Organizarea productiei si a muncii în cadrul parchetelor de exploatare a lemnului este o activitate complexa, cu un înalt grad de risc - datorat atât multitudinii de factori tehnici si economici care trebuie luati în considerare, cât si limitarilor impuse de necesitatea protejarii mediului ambiant. În aceste conditii este clar ca trebuie gasite acele solutii - îndeosebi în privinta recoltarii si colectarii masei lemnoase (transportul tehnologic) - care, realizând un necesar compromis între cerintele divergente (chiar antagoniste uneori) ale factorilor de influenta, sa ofere solutii posibile tehnic si viabile economic.

Utilizarea instalatiilor cu cablu, în zonele montane din România ("funicularele forestiere") este o astfel de solutie. Optimizarea amplasarii acestor instalatii este o chestiune mereu actuala si dificila. Nu se poate vorbi însa de optimizarea amplasarii traseelor funicularelor forestiere fara a evidentia si scopul final al acestei operatiuni - reducerea costurilor.

Desigur, transportul tehnologic al lemnului recoltat din parchet la depozitul primar (la drumul auto forestier) - parte integranta a complexului proces de productie al exploatarilor forestiere - contribuie doar cu un anumit procent la formarea costurilor totale realizate.

Dar orice reducere a costurilor, oriunde este posibil, este importanta.

În conditiile în care diferenta pe piata, între firmele concurente, este facuta de calitatea produselor si serviciilor si, în domeniul analizat, mai ales de pret, orice scadere a acestuia este de natura sa ofere o pozitie favorabila în competitie.

Cum pot fi reduse costurile transportului tehnologic pe cablu?

în primul rând se vor defalca costurile pe activitati specifice, sectoriale: proiectare, montare-demontare, exploatare, activitati complementare

în cadrul fiecarei zone considerate se vor identifica factorii de influenta si se vor estima marimea acestora si sensul de actiune, individual si în agregare

pe baza unui criteriu de optim se vor alege posibilele solutii; acestea trebuie sa fie, în mod clar, solutii integrate si nu simple corectii pe elemente individuale.

Acest lucru apare evident stiind ca sistemul "transport al lemnului pe cablu" include componente extrem de diverse, de la instalatia propriu-zisa, la trasarea liniei, configuratia terenului si arboretului sau organizarea lucrarilor.

În consecinta, durata transportului - ca factor de baza în functionarea sistemului la parametri optimi - trebuie sa fie judecata ca un "nod" esential în "drumul critic" al operatiunii, care este influenţ 19219e44t ;at de activitatile precedente si determina caracteristicile activitatilor viitoare (cantitativ si calitativ) nu liniar, ci dupa legitati destul de complicate si greu controlabile.

În aceasta aplicatie se analizeaza, în acest spirit, durata transportului, identificând o serie de solutii în dispunerea materialului lemnos doborât sub linia instalatiei cu cablu, în vederea optimizarii componentei "timp" a sistemului.

Calculul timpilor de transport se face în trei variante distincte, în functie de modul în care sunt dispuse sarcinile sub linia instalatiei cu cablu, si anume:

varianta I - toata masa lemnoasa recoltata din parchet este concentrata într-un singur punct;

varianta a II-a - masa lemnoasa este concentrata în mai multe puncte de pe traseu (în acest caz trasarea este astfel realizata încât sa existe câte un punct de încarcare în fiecare deschidere a liniei de funicular);

varianta a III-a - masa lemnoasa este raspândita pe toata suprafata acoperita de instalatia de transport pe cablu.

Pentru fiecare situatie în parte se vor calcula distantele si timpii corespunzatori de transport, facându-se apoi o analiza comparativa.

2. CALCULUL TIMPILOR DE TRANSPORT

2.1. Situatia T(1) - un singur punct de încarcare pe traseu

Fig. I.1. Calculul timpilor de transport. Situatia T(1) - un singur punct de încarcare

Situatia este frecvent nt lnita, fiind caracteristica parchetelor la care masa lemnoasa este concentrata ntr-un anumit punct (indiferent de forma si pozitia parchetului fata de calea de transport).

Simbolurile si notatiile utilizate n figura reprezinta:

D .D_n-1 - deschiderile traseului instalatiei cu cablu [m];

L lungimea totala a liniei instalatiei cu cablu [m];

L_u - lungimea utila a liniei (distanta totala parcursa de caruciorul încarcat cu sarcina la o cursa) [m];

l_si - zone de accelerare/decelerare pentru pornirea/oprirea n statiile extreme (statiile de încarcare, respectiv, descarcare a sarcinii) [m]; i = 1, 2 pentru situatia de fata; i = 1,., n-1 pentru situatia în care exista un punct de încarcare în fiecare deschidere (situatia T(n-1); v. pc. 2.2 i = 1,., N pentru situatia în care avem "N" puncte de oprire pe traseu (N este numarul total de sarcini din parchet; v. pc. 2.3);

l_pj - zone de accelerare/decelerare pentru trecerea peste suportii intermediari [m];

(j = 2,., n-1);

l_dk - zone de deplasare cu viteza constanta n deschideri [m]; (k = 1,., n-1)

l_tl - zone de deplasare cu viteza constanta la trecerea peste suportii intermediari[m];

(l = 2, . ... , n-1).

Calculul se face pentru cele doua sensuri de deplasare a caruciorului (în gol si încarcat cu sarcina).

Precizam faptul ca toate distantele specificate aici (comune pentru toate situatiile luate în studiu) sunt distante reduse la orizont. Pentru simplificarea calculelor se va lucra cu aceste distante, urmând ca necesara corectie sa se faca în final (distantele reale vor fi obtinute introducând corectia 1 / cosb în care b este înclinarea medie a liniei, în grade)

a.      dus (carucior gol; deplasare aval-amonte)

[I.1]

La limita putem considera:

[I.2]

[I.3]

[I.4]

În consecinta relatia (1) devine

[I.5]

b.     întors (carucior cu sarcina; deplasare amonte - aval) - v. formula 1:

Distanta totala parcursa pentru o sarcina (distanta redusa) va fi:

[I.6]

Distanta reala parcursa pentru o sarcina va fi, în acest caz:

[I.7]

Considerând vitezele corespunzatoare diferitelor zone de deplasare (v_s; v_p; v_t si v_d), timpul total pentru a aduce întreaga masa lemnoasa pe platforma de descarcare va fi:

[I.8]

n care:

N este numarul total de sarcini din tason;

v_s - viteza medie de deplasare n zonele de accelerare/decelerare pentru pornirea/oprirea n statiile extreme [m/s];

v_p - viteza medie de deplasare n zonele de accelerare/decelerare pentru trecerea peste suportii intermediari [m/s];

v_t - viteza de deplasare la trecerea peste sabotii de sustinere a cablului purtator [m/s];

v_d - viteza de deplasare n deschideri [m/s];

b înclinarea medie a liniei [grade];

Pentru considerente practice notam cu n^* numarul suportilor intermediari ai cablului purtator ai instalatiei.

În acest caz, relatia dintre n si n^* este

n^* = n - 2 [I.9]

în care

n^* este numarul suportilor intermediari

n - numarul total de sustineri ale cablului purtator, inclusiv ancorarile

În consecinta valoarea timpului total pentru deplasarea întregii mase lemnoase din parchet pe platforma primara va fi:

[I.10]

Evaluarea distantelor de deplasare, a vitezelor corespunzatoare si a timpului total de transport se va face dupa prezentarea tuturor situatiilor posibile luate în studiu.

2.2. Situatia T(n - 1) - un punct de încarcare în fiecare deschidere a liniei

Schema de calcul, prezentata n fig. I.2, prezinta situatia cel mai des nt lnita n practica: masa lemnoasa recoltata este adunata sub linia funicularului, n punctele cele mai accesibile; de obicei se formeaza c te 1-2 tasoane n fiecare deschidere. Pentru usurinta demonstratiei consideram ca exista un singur tason n fiecare deschidere - n total "n-1" tasoane, deci "n-1" puncte de ncarcare.

Semnificatia simbolurilor si notatiilor este cea specificata la pc. 2.1. (si tinând cont de precizarile facute pentru distanta l_si). La limita putem aprecia ca tasoanele au marimi aproximativ egale, numarul de sarcini n fiecare deschidere fiind:

[I.11]

Fig. I.2. Calculul timpilor de transport. Situatia T(n - 1); "n - 1" puncte de încarcare

Lungimea redusa a traseului parcurs de carucior ( n gol si cu sarcina) va fi (respect nd aceleasi conditii impuse la pc. 2.1):

a.       pentru sarcinile din deschiderea D₁ (tasonul 1)

[I.12]

b.      pentru sarcinile din deschiderea D₂ (tasonul 2)

sau

[I.13]

c.       pentru sarcinile din deschiderea D₃ (tasonul 3)

sau

[I.14]

d.      pentru sarcinile din deschiderea D_n-1 (ultima deschidere; tasonul "n-1")

sau [I.15]

Deoarece

[I.16]

rezulta:

[I.17]

nsum nd distantele partiale estimate anterior, pentru fiecare tason n parte, obtinem distanta totala parcursa redusa la orizontala n situatia luata n calcul si anume:

Efectu nd sumele partiale ale elementelor componente ale formulei anterioare obtinem:

pentru distantele de accelerare/decelerare la pornirea si oprirea n statiile extreme, de încarcare-descarcare

2l_s + 2l_s + . + 2l_s = 2(n -1)l_s [I.19]

Analog situatiei T(1) - un singur punct de ncarcare - putem scrie formula de calcul a timpului total de transport:

[I.26]

(semnificatia notatiilor folosite pentru vitezele de deplasare este cea prezentata la T(1)).

Facând si aici înlocuirea n^* = n - 2, în care n^* este numarul suportilor intermediari ai cablului purtator, relatia (I.26) devine:

[I.27]

2.3. Situatia T(N) - "N" posibile puncte de încarcare

Schema de lucru pentru situatia a "N" puncte de încarcare este prezentata în fig. I.3.

a.      pentru deplasarea gravitationala a caruciorului încarcat cu sarcini în deschideri viteza nu va depasi 10 m/s; se recomanda pentru siguranta, o viteza de 8 - 9 m/s;

b.     pentru deplasarea caruciorului (gol sau încarcat) cu un cablu tragator în circuit închis actionat de motorul instalatiei, viteza maxima este data de rapoartele de transmisie si turatia tamburului; la motoarele de 30 - 45 CP (22 - 33 kW), viteza maxima, la treapta a VI-a si turatie de 2400 rot/min, este de 6,60 m/s (se poate atinge doar la caruciorul gol - în acest caz forta de tractiune la spira superioara este cea mai mica);

c.     în apropierea suportilor intermediari viteza va fi de 3 - 4 m/s si poate urca, în conditiile unui teren relativ uniform si a unor înaltimi mici de amplasare a sabotilor, pâna la 6 m/s;

d.     pe suportii intermediari, ca si pe o distanta de 5 m înainte si dupa trecerea pe sabot, viteza de deplasare va fi de 4 m/s;

e.      vitezele minime (în situatia deplasarii gravitationale) care sa permita o functionare continua a instalatiei si sa previna autoblocarea caruciorului în punctele dificile ("urcarea" pe suporti, spre ex.) vor fi de 1,8 - 2 m/s.

p₁^*

p₂^**

p₃^***

= (T_(n-1) / T₁)*100 [%]

= (T_(N) / T₁)*100 [%]

= (T_(N) / T_(n-1))*100 [%]