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Como reforçar e proteger pneus florestais

  • 17/09/2020 |
  • Victor Aleixo, José Augusto Artioli, Trelleborg Wheel Systems

Os pneus utilizados na colheita florestal trafegam intensamente sobre as cepas e os resíduos de madeira, que acabam muitas vezes causando danos irreparáveis em suas estruturas.

Em 2018, o setor florestal gerou um montante de R$ 20,6 bilhões com a produção primária. As florestas plantadas no Brasil somaram uma área total de 9,9 milhões de hectares, sendo que 7,5 milhões de hectares, ou seja, 76,2% da área total, estão cobertos pelas florestas de eucalipto e o restante da área coberto com florestas de pínus e outras espécies, segundo o levantamento do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística – IBGE.

A mecanização florestal se iniciou em 1955, quando Borjerkranen construiu um guindaste acoplado a um trator para carregar madeira. Em 1968, Rottne Blondin construiu um dos primeiros forwarders utilizando um trator agrícola. A partir dessas máquinas ocorreu o desenvolvimento e produção de máquinas específicas para o segmento florestal, que foram projetadas para condições severas de trabalho impostas pela colheita e pelo transporte de madeira.

No Brasil, a partir da década de 1970, iniciou-se a mecanização na colheita de árvores com a introdução das primeiras motosserras profissionais e máquinas nacionais de pequeno e médio porte, muitas delas com várias adaptações para a colheita. No ano de 1994, houve a abertura do mercado interno para as importações, e devido a esse fato as empresas do segmento passaram a introduzir novas máquinas e novos métodos para o corte, baldeio e processamento das árvores, a fim de minimizar os gastos com mão de obra, sendo os objetivos principais a redução dos custos de produção e o aumento da eficiência do processo.

Segundo a Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO), atualmente são comumente utilizados três sistemas de colheita, sendo eles: o sistema de corte em comprimento determinado CTL (cut to lenght), o sistema de toras inteiras FL (tree length) e o sistema de árvores inteiras FT (full tree), sendo esse último termo o mais adotado no Brasil. No processo CTL, a colheita ou derrubada das árvores é realizada pela máquina chamada harvester. Ela é composta por uma máquina-base de pneus ou esteiras, uma lança hidráulica e um cabeçote. A mesma simultaneamente derruba, desgalha, descasca e corta a árvore em toras, separando-as pelo diâmetro e posteriormente empilhando-as. O comprimento das toras será determinado pela finalidade da madeira na indústria. A remoção ou baldeio das toras é realizada pelo forwarder, que trata-se de uma máquina com chassi articulado, tração em todos os seus rodados com capacidade de carga de oito a 24 toneladas, composto por uma grua hidráulica, empregada no carregamento e descarregamento, coletando a madeira empilhada referente ao processo do harvester e transportando para a margem da estrada (bordadura da quadra ou pátio de carregamento) para, posteriormente, ser depositada e armazenada ou até mesmo transbordada diretamente para o caminhão.

Troncos e pedras são os principais inimigos dos pneus de máquinas que trabalham em áreas comerciais
Troncos e pedras são os principais inimigos dos pneus de máquinas que trabalham em áreas comerciais

No sistema FT, as árvores são derrubadas pelo trator florestal chamado de feller buncher, sendo sua locomoção feita por pneus ou esteiras, o cabeçote de corte composto por garras, garra acumuladora e disco de corte com giro contínuo. O disco de corte do cabeçote corta as árvores, as quais são simultaneamente acumuladas inteiras em feixes para serem acomodadas em pilhas no interior da quadra. Após esse processo, as árvores serão arrastadas até a margem da estrada, bordadura da quadra e/ou pátio de carregamento. O processo de arraste dos feixes das árvores inteiras é realizado pelo skidder, que é composto por uma máquina-base de pneus equipada de uma garra com grande capacidade de armazenamento para suportar o volume das árvores dispostas em feixes.

As máquinas citadas acima operam nos talhões de colheita. Após a derrubada e o processamento das árvores, as cepas e raízes permanecem no solo, sendo que uma grande quantidade de resíduos compostos por galhos e folhas, por sua vez, encontram-se sob sua superfície.

Essas máquinas, principalmente as que fazem o baldeio das toras, trafegam intensamente sobre as cepas e os resíduos. Esses materiais causam uma série de danos a seus rodados. No caso dos pneus, várias de suas partes sofrem agressões. A banda de rodagem, a qual está em contato direto com os resíduos e as cepas, sofre os danos em maior magnitude, sendo eles: perfurações, cortes, picotamentos, arrancamentos e quebras das garras. Os ombros e as laterais são acometidos por cortes e perfurações; na região entre a flange do aro e o talão ocorre a entrada de resíduos florestais (pedações de madeira) que ocasionam desgaste prematuro do talão, provocando possíveis fugas de ar, reduzindo assim a pressão de inflação dos pneus, posteriormente levando-os à perda total por rodar com baixa pressão de inflação.

Com o intuito de minimizar ou reduzir os danos aos pneus, as indústrias de pneumáticos dispõem de pneus específicos para esse tipo de aplicação, sendo eles os pneus agroflorestais e florestais. Suas carcaças são construídas de maneira diagonal, ou seja, as lonas que formam as carcaças estão dispostas com ângulos de 45 graus em relação ao plano, estando elas sobrepostas umas sobre as outras, se estendendo de um talão a outro. O posicionamento das lonas de maneira diagonal fornece aos pneus as características de ombros arredondados e laterais rígidas. Sendo assim, essas regiões ficam mais resistentes a cortes e perfurações, trafegando com maior facilidade sobre as cepas e os resíduos florestais.

Dispositivos de proteção e tampa de válvula de enchimento, além de flange com reforço
Dispositivos de proteção e tampa de válvula de enchimento, além de flange com reforço

Na construção dos pneus agroflorestais e florestais são utilizados os mesmos compostos químicos e as mesmas porcentagens de borracha natural e sintética. O grau de dureza da borracha na banda de rodagem dos pneus permanece o mesmo e ambos apresentam em média 72 Shore A.

A Tabela 1 ilustra a classificação do grau de dureza da borracha de pneus, a qual é representada pela unidade Shore A e mensurada pelo aparelho chamado durômetro, bem como ilustra a relação de caráter sensitivo e a verdadeira dureza da borracha.

De acordo com a tabela, a dureza da borracha Shore A concentrada em 72 é incorporada na classificação Média, enquanto que a banda de rodagem dos pneus agrícolas é classificada como macia, uma vez que encontra-se na categoria 42 Shore A.

Os pneus florestais possuem duas características particulares que os diferenciam dos pneus agroflorestais, sendo elas: presença de cinturas abaixo da banda de rodagem dispostas longitudinalmente e confeccionadas com fios de aço. Essas cinturas são chamadas de Steel belt - SB, com função de preservar o pneu contra possíveis impactos e perfurações. Outra característica é a disposição e o ângulo das garras que compõem a banda de rodagem, que diferem dos pneus agrícolas também nesse sentido.

Os pneus agroflorestais possuem desenho e altura das garras semelhantes aos das garras dos pneus agrícolas, os quais são classificados em R1W. As aplicações dos pneus florestais e agroflorestais estão diretamente relacionadas às particularidades operacionais as quais são determinantes para escolha e utilização de cada produto.

Os pneus possuem um conjunto de informações impressas nas laterais que seguem o padrão estabelecido pela Associação Latino-Americana de Pneus e Aros (Alapa), informando dimensão, capacidade de carga, índice de velocidade, construção da carcaça, especificações do aro, pressão de inflação máxima na montagem, dentre outras. Um exemplo são os pneus aplicados no skidders e feller buchers que possuem nomenclatura diferente dos pneus utilizados nos harvesters e forwarders. Por exemplo, pneus para aplicação em skidder: DH 35.5L-32 24 PR e para aplicação em forwarder e harvester: 750/55-26.5 LS 2 182 A8 SB, conforme representação na Tabela 2.

Apesar dos pneus florestais possuírem distintos desenhos da banda de rodagem, cada um para sua determinada finalidade, todos eles são classificados como LS-2. Na Tabela 3 segue a classificação determinada pela Alapa.

ESTEIRAS METÁLICAS

Algumas empresas do segmento florestal, devido à particularidade operacional, onde a declividade acentuada é o agravante, utilizam esteiras e correntes metálicas sobre os pneus florestais para aumento de tração. As esteiras metálicas possuem modelos distintos, podendo ser diferenciadas pelo grau de tração em: alta, intermediária e baixa. O uso da esteira metálica tem como principal objetivo o aumento de tração proporcionado pela maior área de contato com o solo e relacionado ao modelo e característica de tração da mesma, assim como flutuação e proteção do pneu. As esteiras metálicas em pneus florestais podem ser empregadas em operações com forwarder, harvester e skidder, e de acordo com a necessidade operacional de cada região.

Antes de colocar as esteiras e correntes metálicas nos pneus deve-se verificar a compatibilidade entre eles através de consulta nos manuais técnicos de ambos os fabricantes. A falta de compatibilidade entre pneu e esteira ou corrente pode provocar desgaste prematuro para ambos, sendo o desgaste da borracha do pneu mais acelerado por ser menos resistente que o metal, acarretando em maiores danos, como arrancamento das garras na banda de rodagem devido ao deslizamento interno, desgaste irregular na banda de rodagem e ombro, dentre outros. Os fabricantes de pneus recomendam utilizar uma pressão de inflação específica quando ocorrer o uso em conjunto com esteiras metálicas ou correntes, para que, dessa forma, haja maior benefício e performance ao conjunto.

A pressão de inflação é um fator-chave na preservação e longevidade da carcaça do pneu. Para encontrar a pressão ideal que se deve utilizar no pneu é necessário consultar o manual de informações técnicas do fabricante, o qual contém a pressão de inflação a ser utilizada, levando em consideração a velocidade de deslocamento (km/h), o torque e a carga vertical em quilogramas que incide sobre o pneumático, conforme o exemplo abaixo.

Tomando como exemplo, o pneu DH 35.5L-32 SB montado em um skidder que opera na velocidade máxima de 10km/h, com baixa demanda de torque (Newtons por metro) e tendo que suportar uma massa vertical de 10.360 quilos por pneu. Qual é a pressão de inflação ideal de trabalho para o pneu?

Analisando a tabela acima fornecida pelo fabricante do pneu nas condições de trabalho citadas no exemplo, é necessário utilizar a pressão de 30psi e/ou 2,1bar. Sendo as tabelas com as pressões de inflação uma referência inicial, o ideal é sempre contatar o especialista do fabricante para adequar a pressão, conforme a condição operacional.

Os pneus florestais são montados em aros com ângulos de assentamento de talão com cinco e 15 graus. Esses aros possuem algumas particularidades, como a proteção e tampa de válvula de enchimento e o reforço no flange.

Os fabricantes de máquinas florestais estão atentos aos fatores que estão diretamente relacionados às particularidades de cada região. Nas regiões com baixa declividade, os fabricantes veêm oferecendo máquinas com pneus que possuem maior circunferência e diâmetro externo, ou seja, com maior área de contato com o solo longitudinalmente, chamado de efeito esteira, além do rodado maior proporcionar e facilitar a transposição de obstáculos como cepas e resíduos. Além dos rodados de maior diâmetro externo equipando as novas máquinas, os fabricantes vêm produzindo máquinas com vários pacotes tecnológicos, exemplo disso são os softwares embarcados que monitoram e controlam vários componentes da máquina em tempo real através da telemetria e outras ferramentas tecnológicas.

Modelos de esteiras metálicas baixa (a), intermediária (b) e alta (c)
Modelos de esteiras metálicas baixa (a), intermediária (b) e alta (c)

Os fabricantes de pneus também estão se movimentando em relação às novas tecnologias. Alguns deles têm apresentado sistemas inteligentes dotados de sensores que medem, monitoram e regulam automaticamente a pressão de inflação dos pneus a partir da cabine do operador. Outros fatos relevantes são a produção de pneus florestais sem o uso da câmara de ar, os chamados tubeless e a construção de pneus com maior quantidade de lonas, cintas de aço e compostos de borracha resistentes e flexíveis.

O emprego dos pneus florestais proporcionou uma série de vantagens e benefícios às empresas do segmento florestal em suas operações de silvicultura e colheita. Podemos elencar duas delas como a possibilidade da entrada das máquinas nos talhões de colheita, redução e até finalização de paradas para manutenção dos pneus referente a furos e estouros. Esses fatos possibilitaram o aumento na agilidade e redução de tempo para execução das tarefas. Por esses motivos, os pneus florestais têm cumprido seu papel principal que é proporcionar ganhos operacionais e financeiros para os seus usuários.

Victor Aleixo, José Augusto Artioli, Trelleborg Wheel Systems

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