Meccanizzazione forestale: livelli, sistemi di lavoro e motori

Meccanizzazione Forestale

Lo scopo dei lavori in bosco è la coltivazione dello stesso per ottenere la massima resa in efficienza protettiva, dell'ambiente in generale, produttiva e sociale. A tal fine tutti i lavori vanno condotti nel miglior modo e più economico, tenendo presenti tutte le esigenze del bosco, come l'impiego di attrezzi, l'organizzazione dei lavori, il miglioramento delle reti viabili e la sostituzione dell'energia dell'uomo con quella di macchine. Questo ultimo provvedimento è detto meccanizzazione. Essa comporta il rischio di inconvenienti se non si ricorre ad essa in modo razionale:

1. RISCHIO ERGONOMICO: poiché è più facile avere degli incidenti disponendo di potenze elevate prodotte dalle macchine.
2. RISCHIO ECONOMICO: rischio di incorrere in costi elevati se si impiegano mezzi non adatti.
3. RISCHIO ECOLOGICO: possibilità di arrecare danni al bosco.

Livelli di Meccanizzazione

Primo Livello: Meccanizzazione Iniziale

Sottolivello A

in esso non vengono utilizzate macchine forestali, quindi si ricorre all'utilizzo di macchine costruite per altri scopi e adottate per i lavori in bosco. Per tali lavori si utilizzano i sistemi tradizionali e l'unica macchina forestale utilizzata è la motosega.

Sottolivello B

le macchine già presenti vengono modificate ed equipaggiate con attrezzature specifiche in modo da renderle idonee per i lavori forestali.

I vantaggi del primo livello sono: il costo contenuto delle macchine e il mantenimento dei sistemi di lavoro tradizionali. Gli svantaggi invece sono: incrementi di produttività non rilevanti e limitate possibilità di impiego di questi mezzi in condizioni difficili.

Secondo Livello: Meccanizzazione Avanzata

a questo livello si ha l'impiego di macchine specializzate costruite per i lavori forestali in determinate condizioni come gru a cavo, trattori specializzati, cippatrici ecc. I vantaggi di questo livello consistono nella possibilità di conseguire produttività elevate anche operando in condizioni difficili. Gli svantaggi invece sono i costi elevati delle macchine e la modifica dei sistemi tradizionali con l'impiego di personale specializzato.

Terzo Livello: Meccanizzazione Spinta

consiste nell'impiego di macchine operatrici combinate, vale a dire in grado di svolgere molteplici fasi di lavorazione: Processors (macchine che sramano e depezzano), Arvester (abbattitrici e allestitrici), Forwarder (carico, concentramento e scarico). I vantaggi consistono nella possibilità di conseguire produttività molto elevate, invece gli svantaggi sono i costi di acquisto elevatissimi, personale specializzato, limitazione della selvicoltura a interventi schematici e utilizzo di questi mezzi solo in condizioni del bosco favorevoli. Il terzo livello si sviluppa secondo due diversi modelli:

1. MODELLO SCANDINAVO: adotta il sistema del legname corto, cioè l'allestimento sul letto di caduta. È possibili ricorrere a questo modello quando il terreno è completamente percorribile dalle macchine e gli alberi hanno forma regolare, non sono troppo grandi e non hanno il legno troppo duro (abete rosso e pino silvestre delle pianure svedesi e finlandesi).
2. MODELLO AUSTRIACO: è stato sviluppato per i boschi di conifere di montagna, nei quali la circolazione delle macchine è limitata a strade e piste. Esso consiste nell'abbattimento e taglio del cimale con motosega, esbosco con trattori articolati o con gru a cavo e allestimento alla strada camionabile con Processor.

Sistemi di Utilizzazione Forestale

Esistono diversi sistemi di utilizzazione forestali:

1. SWS (short wood system) è il sistema del legname corto e consiste nell'allestimento del legname sul letto di caduta prima dell'esbosco. (sramatura, depezzatura, esbosco).
2. TLS (tree long system, sistema del fusto intero) consiste nell'esboscare i fusti sramati ma non depezzati.
3. FTS (full tree system, sistema degli alberi interi), consiste nell'esbosco di alberi interi.

Sistema di Lavoro

Fasi di Lavoro di Utilizzazione

LE FASI DI LAVORO DI UTILIZZAZIONE SONO:

1. Abbattere: consiste nel taglio dell'albero.
2. Sramatura e taglio del cimale
3. Depezzatura: consiste nel sezionare il fusto in base alle destinazioni e agli assortimenti commerciali.
4. Scortecciatura: consiste nell'eliminazione della corteccia, la quale avviene sempre nelle conifere, ma quasi mai nelle latifoglie, poiché hanno una corteccia molto sottile.
5. Concentramento: il legname viene trasportato dal letto di caduta alle vie di esbosco.
6. Esbosco: trasporto del legname dalle vie di esbosco fino all'imposto, ovvero l'aria capace di contenere la legna in catasta.
7. Carico e trasporto: dall'imposto il legname viene caricato e trasportato.

Fattori che Incidono sulla Scelta del Sistema di Lavoro

Nella scelta del sistema di lavoro incidono diversi fattori che sono:

Fattori Fisico Ambientali

1. pendenza del terreno, grado di rapidità o di inclinazione (%). Esistono diverse classi di pendenza: dalla prima alla quinta.
2. ACCIDENTALITA': che indica la presenza di ostacoli sul terreno ed è suddivisa in tre classi:
   1. 1º- poco accidentato, con ostacoli sulla superficie minori di 1/3.
   2. 2°- mediamente accidentato, con ostacoli sulla superficie compresi tra 1/3 e 2/3.
   3. 3°- fortemente accidentato con ostacoli sulla superficie maggiori di 2/3.

Intensità di Taglio

fa riferimento al tipo di utilizzazione e può essere: debole (diradamenti, tagli fitosanitari < di 30 m3/ha), medio (diradamenti forti, tagli di curazione, 30-80 m3/ha) forte (tagli di maturità, taglio raso, > di 80 m3/ha).

Dimensioni del Legname Utilizzato

piccole dimenzioni (d <20 cm), medio (d tra 20 e 40 cm), grandi dimenzioni (d > 40 cm).

Fattori Organizzativi

1. Preparazione del personale
2. Accessibilità del bosco
3. Vie di esbosco
4. Attrezzature disponibili
5. Efficienza nella direzione dei lavori.

Motori

I motori sono dispositivi che forniscono energia meccanica assorbendo energia sotto altra forma. I più diffusi sono quelli termici, che sfruttano l'energia termica prodotta da una combustione (reazione chimica di un combustibile con l'ossigeno dell'aria che avviene con sviluppo di calore). Essi si dividono in:

1. MOTORI ISOTERMICI O A COMBUSTIONE ESTERNA, nei quali il combustibile brucia, producendo calore, in un apparato diverso da quello in cui si produce lavoro meccanico (motore a vapore).
2. MOTORI ENDOTERMICI O A COMBUSTIONE INTERNA, nei quali il combustibile brucia nello stesso apparato in cui si produce lavoro meccanico. In questo caso sono gli stessi gas, che a causa dell'elevata temperatura sviluppata dalla combustione si espandono premendo direttamente sulle parti mobili. Essi sono classificati in due categorie:
   • Motori a scoppio (o a carburazione): aspirano direttamente il combustibile (benzina) sottoforma di vapore, mescolato con l'aria necessaria per farlo bruciare. Sono chiamati così perché è la scintilla prodotta tra due elettrodi a provocare la combustione istantanea del carburante.
   • Nei Motori a combustione (a iniezione o a ciclo diesel) il combustibile al momento opportuno viene iniettato, polverizzato, nell'aria già aspirata dal motore. La combustione è provocata dal contatto del combustibile (gasolio) con l'aria surriscaldata da una forte compressione.

Componenti del Motore

Il motore è costituito da un corpo centrale detto MONOBLOCCO. Al suo interno ci sono i cilindri dentro ai quali scorrono i PISTONI, attaccati alla BIELLA che a sua volta è collegata all'ALBERO MOTORE. Nella parte superiore del monoblocco è situata la TESTATA, una sorta di coperchio in alluminio o ghisa che chiuse la parte superiore dei cilindri, nella quale ci sono 4 VALVOLE, una per ogni cilindro, che si aprono e si chiudono in modo alternato e permettono il movimento dei pistoni. Nella parte inferiore invece è situata la COPPA DELL'OLIO. Il pistone nella parte superiore ha delle scalanature sul lato delle fasce raschiaolio e nella parte bassa c'è lo spinotto che collega il pistone al piede della biella. Il pistone quando arriva nel punto più alto, detto punto morto superiore, va a formare la camera di combustione, cioè lo spazio tra la parte superiore del pistone e la testata. Le valvole della testata sono collegate ad un albero a CAMME, alla cui estremità è situata una cinghia che lo collega all'albero motore, dal quale riceve il moto.

Fasi del Ciclo del Motore

La successione delle fasi che si ripetono nel cilindro è la seguente:

1. ASPIRAZIONE, cioè introduzione nel cilindro dell'aria o del combustibile mescolato con essa.
2. COMPRESSIONE dell'aria o della miscela gassosa-combustibile.
3. COMBUSTIONE ED ESPANZIONE DEI GAS COMBUSTI.
4. SCARICO DEI GAS COMBUSTI.

Nella pratica queste fasi possono essere raggruppate a seconda che si tratti di motori a due o a quattro tempi. Nei motori a due tempi abbiamo una fase attiva (espanzione) ogni giro dell'albero motore, cioè il ciclo di lavoro per una combustione si compie in due corse del pistone.

Nei quattro tempi invece il ciclo di lavoro per una combustione si compie in quattro corse del cilindro

Motore a Scoppio a Due Tempi Monocilindrico

In questo motore durante ogni corsa del pistone si verificano due fasi:

• Primo tempo (aspirazione e compressione). Nella corsa verso l'alto il pistone chiude la luce di scarico e il canale di alimentazione, la miscela viene così compressa e accesa dalla scintilla provocata dalla candela. Contemporaneamente si determina una depressione tale che appena l'orlo inferiore del pistone apre la luce di immissione si verifica l'afflusso della miscela aria-carburante.
• Secondo tempo (scoppio e scarico). La combustione provoca un aumento di pressione che, spingendo il pistone verso il basso, produce lavoro. La luce di scarico e il canale di alimentazione si aprono: i gas di combustione vengono scaricati all'esterno e la miscela compresa entra nella camera di scoppio contribuendo ad espellere i gas residui.

Alimentazione nei Motori a Scoppio

Nei motori a scoppio l'alimentazione è divisa in due fasi:

1. ALIMENTAZIONE DEL CARBURATORE: consiste nel far passare il combustibile dal serbatoio al carburatore, o per gravità o grazie a una piccola pompa.
2. CARBURAZIONE E ALIMENTAZIONE DEL CILINDRO: consiste nella miscelazione del combustibile con l'aria e avviene nel carburatore.