Macchine Abbattitrici Autolivellanti

MECCANIZZAZIONE FORESTALE
MACCHINE ABBATTITRICI E ALLESTITRICI AUTOLIVELLANTI:
DESCRIZIONE DI ESPERIENZE AMERICANE
di Raffaele Spinelli e Bruce Hartsough
LE MACCHINE AUTOLIVELLANTI SONO PARTICOLARMENTE DIFFUSE IN NORD-AMERICA, DOVE EFFETTUANO
TANTO L’ABBATTIMENTO (FELLER-BUNCHER) CHE L’ABBATTIMENTO E ALLESTIMENTO COMBINATI (HARVESTER).
QUESTA NOTA TECNICA DESCRIVE I PRINCIPALI RISULTATI DI UNA SERIE DI RILIEVI EFFETTUATI DAGLI AUTORI NEI
BOSCHI CALIFORNIANI. SCOPO DELLO STUDIO ERA VALUTARE LE PRESTAZIONI DI DUE HARVESTER AUTOLIVELLANTI IMPIEGATI PER IL DIRADAMENTO DI BOSCHI NATURALI.
GLI AUTORI HANNO OSSERVATO DUE MACCHINE DIVERSE: LA TIMBCO/ULTIMATE E LA VALMET 500T.
L’HARVESTER TIMBCO 445/ULTIMATE 5600
direzione di caduta è dettata dalle circostanze e varia da caso a
caso. Le testate scandinave sono tutte del tipo “oscillante”, incapaLa Timbco produce un’intera linea di abbattitrici autolivellanti che
ci di tener dritta la pianta tagliata. Nei tagli selettivi, le testate oscilsono tra le più diffuse in America. Queste consistono di un robusto
lanti possono causare un maggior danneggiamento del soprassuolo
carro cingolato su cui è montata una piattaforma girevole e autoliresiduo perché non possono tenere diritta la pianta tagliata mentre
vellante. Sulla piattaforma sono montati il motore, il braccio articola girano verso un idoneo spazio di caduta. D’altra parte una testalato e la cabina. La capacità di livellamento raggiunge un valore
ta solidale al braccio finisce per trasmettere maggiori sollecitazioni
massimo del 55%.
alla struttura portante della macchina, che deve essere rinforzata
L’esemplare studiato era un Timbco 445B, equipaggiato con un’abadeguatamente. Molti operatori suggeriscono di montare un motobattitrice-allestitrice Ultimate 5600. Questa è stata sviluppata in
re di rotazione maggiorato e di applicare piastre di rinforzo alle
Canada proprio per utilizzare popolamenti naturali e si distingue
giunture del braccio.
dalle analoghe realizzazioni Scandinave per una serie di particolaL’esemplare studiato apparteneva ad una ditta boschiva californiari.
na che l’impiegava ormai da quattro anni. Al momento dei rilievi la
Innanzitutto, la testata della Ultimate ha ben due seghe: una infemacchina stava effettuando un diradamento presso Arnold, una
riore a disco ed una superiore a catena. La prima è impiegata sia
località montana nella Contea di Calaveras. La macchina produceper abbattere che per sezionare, mentre la seconda serve solo a
va tronchi di 5,2 e 2,6 m, esboscati a strascico con un trattore artisezionare. La sega a disco è particolarmente adatta alle foreste
colato Caterpillar 528.
naturali perché è meno sensibile al contatto con il terreno, con le
Il popolamento era un bosco misto di conifere di 60 anni. Nel pasceppaie e con gli altri ostacoli. D’altra parte, la sega a catena è
sato il bosco aveva ricevuto tagli rasi irregolari, che ne spiegavano
ideale per il taglio di sezionatura, perché è molto più rapida e conla densità irregolare e la composizione anomala. Rari esemplari di
sente di limitare la frequenza di eventuali scosciature. In ogni caso
Pinus lambertiana crescevano sparsi,
è sempre l’operatore che decide
intercalati a gruppi di Pinus ponderosa,
quale sega utilizzare. La sega a
Libocedrus decurrens e Pseudotsuga
catena è utilizzata soprattutto per
menziesii.
l’ultimo tronco e per rimuovere
biforcazioni e difetti.
La testata della Ultimate offre anche
Il terreno aveva una pendenza media
il vantaggio di essere solidale con il
del 20% con frequenti punte massime
braccio, rispetto al quale può essere
superiori al 45%. Erano presenti ostacoinclinata attivamente tramite due
li sparsi, soprattutto ceppaie e vecchi
martinetti. Questo consente di mantronchi.
tenere in posizione verticale la
L’intervento mirava a ridurre l’accumulo
pianta appena tagliata, così da facidi biomassa combustibile, e consisteva
litarne la movimentazione. Si tratta
in un diradamento selettivo dal basso di
di un vantaggio particolarmente
intensità medio forte. Erano eliminati il
Popolamento di conifere prima del diradamento.
importante nei diradamenti, dove la
65% degli individui, pari al 30% dell’an.61/Novembre 2000 SHERWOOD
MACCHINE ABBATTITRICI E ALLESTITRICI AUTOLIVELLANTI
DESCRIZIONE DI ESPERIENZE AMERICANE
di Raffaele Spinelli e Bruce Hartsough
41
MECCANIZZAZIONE FORESTALE
MOTRICE
Configurazione
Peso
Potenza
Larghezza
Lunghezza
Altezza
Luce libera
TESTATA
Peso
Sega inferiore
Sega superiore
Rulli alimentazione
Rulli alimentazione
Coltelli
Portata idraulica richiesta
Pressione idraulica rich.
TIPO
kg
kW
cm
cm
cm
cm
TIPO
kg
n.
tipo
n.
l/min
MPa
TIMBCO 445B
cingolato autolivellante
25800
128
315
467
378
60
ULTIMATE 5600
2540
a disco, diam 89 cm
a catena, capacità 30 cm
2
In acciaio
4+1
240
25
VALMET 500T
cingolato autolivellante
21500
128
290
437
376
48
VALMET 965
1360
a catena, capacità 56 cm
2
In gomma
4+1
215
23
Tabella 1 - Caratteristiche delle macchine studiate.
rea basimetrica. La pianta media asportata aveva un volume di 0,21
m3.
Nel corso dello studio la macchina ha raggiunto una produttività
netta di 13 m3/ora. La testata Ultimate non aveva difficoltà a tagliare grossi rami o a sramare più piante contemporaneamente. Il
tempo di sramatura era estremamente breve, nonostante la presenza di rami molto grossi, con un diametro spesso superiore ai 5 cm.
La macchina era anche capace di allestire fino a 5 piante simultaneamente: in questo caso la qualità della sramatura rimaneva accettabile, ma non tutti gli assortimenti potevano essere sezionati alla
lunghezza giusta. Infatti i rulli di alimentazione non riuscivano a
spingere egualmente tutti i fusti, perché incapaci di raggiungere
quelli più interni.
Il Valmet 500T è pure basato su una motrice Timbco, il modello
435. Questa ha la stessa capacità di livellamento della 445B, ma
utilizza un carro più corto. Anche la sovrastruttura è identica, ma la
Valmet ha sostituito il braccio articolato della Timbco con un braccio Cranab a doppio sfilo. All’estremità del braccio è montata la
testata oscillante Valmet 965.
L’operatore preferiva il suo braccio sfilabile da 9 m a qualunque
braccio articolato. Secondo lui il braccio sfilabile è più rapido e più
semplice da usare: basta puntarlo verso la pianta da afferrare ed
azionare lo sfilo per raggiungerla immediatamente. L’operatore
sosteneva che il braccio sfilabile
è più compatto e sporge meno.
Harvester Timbco/Ultimate:
Oltretutto, un braccio sfilabile
la piattaforma può livellarsi
non applica alcun momento ver- fino a una pendenza massiticale alla testata: questo è molto ma del 55%.
importante perché le testate
oscillanti non sono progettate per sollevare carichi, e le ripetute sollecitazioni verticali potrebbero danneggiarne la struttura.
La testata Valmet 965 è semplicemente una 960 rinforzata. Struttura
e impianto idraulico sono stati maggiorati così da aumentarne la
durata. L’unico inconveniente registrato dal nostro operatore consisteva in una leggera fessurazione del braccio inferiore destro, a cui
egli aveva già applicato una piastra di rinforzo. Ad ogni buon conto,
l’operatore considerava questo braccio come una specie di fusibile:
una piccola fessura in un braccio sramatore è il minor danno strutturale che possa verificarsi su un harvester, ed è meglio che il braccio ceda prima che si verifichino danni più seri.
L’operatore riteneva che le testate oscillanti possono direzionare
l’abbattimento con la stessa precisione di quelle solidali al braccio:
basta saperle usare. Se la pianta pendeva in una direzione opposta
a quella prescelta, egli effettuava prima un taglio di invito sul lato
di caduta prescelto e quindi ruotava la testata di 180° per effettuare il taglio di abbattimento. Insomma, proprio come si fa con la
motosega.
Sebbene fosse progettata per sramare una pianta alla volta, la testa-
Il Valmet 500T impiega un braccio sfilabile ed una testata
oscillante.
Qualche difficoltà di sramatura si è registrata solo con il
Pinus contorta.
L’HARVESTER VALMET 500T
SHERWOOD n.61/Novembre 2000
42
MACCHINE ABBATTITRICI E ALLESTITRICI AUTOLIVELLANTI
DESCRIZIONE DI ESPERIENZE AMERICANE
di Raffaele Spinelli e Bruce Hartsough
MECCANIZZAZIONE FORESTALE
Rappresentazione schematica del Timbco 445 con
una generica testata
abbattitrice-allestitrice.
Valmet 500T con braccio a “doppio sfilo”.
All’estremità del braccio del modello studiato in
quest’articolo era montata la testata oscillante Valmet 965.
ta Valmet poteva sramarne diverse contemporaneamente. La difficoltà stava soprattutto nel riuscire ad afferrarle, perché questa operazione richiede che la prima pianta sia traslata in posizione verticale fino ad appoggiarsi su quella successiva. Il nostro operatore
poteva effettuare questa operazione con un movimento molto rapido, così da spostare la pianta tagliata prima che potesse cadere.
Naturalmente questo era possibile solo se le piante da abbattere
erano molto vicine tra loro, ma in genere questa è la condizione
che giustifica l’accumulo di più piante per ciclo di lavoro.
L’esemplare studiato apparteneva ad un’altra ditta californiana che
stava effettuando un diradamento nella Bear Valley, una località
nella Contea di Alpine. Anche qui l’harvester produceva tronchi di
5,2 e 2,6 m, esboscati con un trattore portante Valmet 860.
Il popolamento era un bosco misto di conifere di alta montagna,
costituito da Abies magnifica, Abies concolor e Pinus contorta. Il
bosco aveva un’età di circa 60 anni, e le sue caratteristiche erano
molto simili a quelle riscontrate nel caso precedente: struttura irregolare, composizione anomala e forte accumulo di biomassa. Il
trattamento era identico: diradamento selettivo dal basso di intensità medio-forte. Le dimensioni della pianta media asportata e la
pendenza del terreno erano leggermente più elevate. Il volume
della pianta media raggiungeva gli 0,30 m3, mentre la pendenza
media arrivava al 30%, con punte superiori al 50%.
La produttività netta stimata superava i 15 m3/ora. La testata Valmet
non aveva alcun difficoltà a tagliare i grossi rami di abete: i problemi venivano piuttosto dai pini più grossi, caratterizzati da rami particolarmente elastici che respingevano i coltelli. In questo caso la
sramatura poteva richiedere più tentativi.
CONCLUSIONI
La meccanizzazione avanzata non deve essere necessariamente
confinata alle piantagioni produttive, ma può essere estesa ai popolamenti naturali in terreno pendente. Le motrici autolivellanti possono operare anche a pendenze massime del 50%. Le moderne
abbattitrici-allestitrici sono capaci di trattare piante ramose e anche
di allestire contemporaneamente più fusti. La loro produttività netta
oscilla intorno ai 14 m3/ora, un valore eccezionalmente elevato se
si considerano le sfavorevoli condizioni di lavoro, imposte da una
gestione la cui finalità non è quella produttiva. Al beneficio della
produzione di assortimenti corti, la cui movimentazione è più semplice, la meccanizzazione aggiunge una grande semplificazione
logistica, giacché l’organizzazione del cantiere si riduce alla gestione di due sole macchine: l’harvester e il trattore.
Harvester, feller-buncher, diradamenti in boschi naturali, Stati Uniti.
decurrens in California (USA). This article try to offer a
picture of the difficulties met during thinning operations
because of the slope (20 % average, with some area with 45%
slope) and the trees distribution. The net productivity of
both harvesters was measured being 14 cubic meter wood per
hour (a high value, considering the difficult working conditions found in forest); some troubles were found in pruning operations with Pinus contorta. The Authors suggest
that harvesters could be used in natural forests, not only
in artificial plantations, because “advanced mechanization” could bring to a reduced adoption of forestry machines, namely a harvester and a tractor.
Description of harvesters working in californian natural
forests. Two harvesters (a Timbo/Ultimate and a Valmet)
were studied by the Authors while working in natural forests of Pinus ponderosa, Pseudotsuga menziesii e Libocedrus
Gli autori desiderano ringraziare Steve Fulton, Al
Deshaies, Tim Foyle e Greg Crumb per la cortese assistenza fornita nel corso dello studio.
Articolo
Info.
Autori
Raffaele Spinelli, Ricercatore - CNR/Istituto per la
Ricerca sul Legno - Firenze.
Bruce Hartsough, Professore Associato - Dip.Ingegneria
Agraria e Biologica - Univ. della California - Davis.
Parole Chiave
Abstract
Ringraziamenti
n.61/Novembre 2000 SHERWOOD
MACCHINE ABBATTITRICI E ALLESTITRICI AUTOLIVELLANTI
DESCRIZIONE DI ESPERIENZE AMERICANE
di Raffaele Spinelli e Bruce Hartsough
43