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CalcMadeira – Software para estimativa de peças de madeira roliça e serrada

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EMBRAPA

SIG SOLUÇÕES LTDA

 

 

ÍNDICE

 

 

1. Introdução                                                                                                                        2

1.2. Modelos de Desdobro                                                                                           2

2. Uso do software                                                                                                            3

2.1. Informações iniciais                                                                                             3

2.2. Calculando peças roliças                                                                                4

2.2.1. Entrada de dados                                                                                               4

2.2.1.1. Importando o arquivo Arvores                                                                               5

2.2.2. Calculo de peças roliças                                                                               6

2.2.2.1. Resultados                                                                                                             6

2.3. Calculando Peças Serradas                                                                             7

2.3.1. Entrada de dados                                                                                               7

2.3.2. Calculo de peças serradas por árvores                                                 8

2.3.2.1. Resultados                                                                                                             8

2.3.3. Calculo de peças serradas por toras                                                      9

2.3.3.1. Importando o arquivo Toras                                                                                  9

3. Validação                                                                                                                        10

3.1.  1º Teste da função do Quadrado Circunscrito                                   13

3.2.  2º Teste da função do Quadrado Circunscrito e 3º Teste (função longitudinal)                                                                                                                 15

3.3. Considerações sobre a aplicação do CalcMadeira                          20

Referências                                                                                                                        21

 

 

1. Introdução

 

A tecnologia apresentada informa a quantidade de peças de madeira roliça e serrada que podem ser aproveitadas de árvores, ou de toras individuais no caso de madeira serrada. O cadastro de peças vem com as dimensões de madeira roliça comuns no mercado e peças de madeira serrada informadas na NBR 14807 (ABNT, 2002). O mesmo pode ser substituído, editado ou complementado por peças com dimensões definidas pelo usuário.

 

Para entrada de dados, o usuário realiza um inventário florestal do povoamento, pelo lançamento de uma amostra, e mensura as árvores (DAP, altura total e comercial) ou, no caso de optar por um conjunto de toras, deverá informar os diâmetros maior e menor de cada tora, e seu comprimento. Na escolha de peças para o desdobro, o usuário seleciona as peças de interesse, e define dimensões de largura, espessura e comprimento, podendo optar pela amplitude de largura e espessura, de forma que o software iniciará pela maior largura e espessura da peça. Por fim, o usuário define a ordem de prioridade entre as peças.

 

A aplicação simula métodos de desdobro convencionais. Suas rotinas utilizam relações trigonométricas, uma lógica diferente das técnicas de otimização. Dentre quatro métodos de desdobro, o usuário seleciona aquele que será utilizado na serraria.

 

Como a unidade de comercialização de madeira maciça é o volume (m3 ou estereo), por meio desta ferramenta, na negociação da madeira para beneficiamento de peças roliças ou serradas, vendedores e compradores terão a informação de quantas peças podem ser beneficiadas de toras ou das árvores em pé.

 

1.2. Modelos de Desdobro

 

O CalcMadeira tem as seguintes funções (Figura 1): (1) Calculo de Peças Roliças, (2) Calculo de Peças de Madeira Serrada (quadrado circunscrito), Calculo de Peças de Madeira Serrada (1/xD Costaneiras) pelo método longitudinal, Calculo de Peças pelo método Longitudinal com Costaneira Base, Calculo de Peças de Madeira Serrada pelo método radial.

A função do quadrado circunscrito (bloco), considera 4 costaneiras.

A função longitudinal considera duas costaneiras determinadas por 45º (default). Este ângulo pode ser alterado pelo usuário para definir costaneiras menores ou maiores (não implementado nesta versão).

E a rotina longitudinal (4) corta uma costaneira base para estabilidade da tora (ângulo de 50º), que também pode ser alterada para menor ou maior, assim como o ângulo das costaneiras laterais (não implementados nesta versão).

A função radial é executada no quadrante da tora, dividido em duas fatias iguais.

 

 

(1)

 

 

Quad. Circunscr.       Longitudinal           Long. Base                Radial
 
 

 


                                                                       (2)

Figura 1. Segmentação de madeira roliça (1) e modelos de desdobro (2).

 

Nas funções de desdobro por árvore, o sistema tem internamente funções de afilamento (KOZAK et al. 1969), de volumetria (SILVA et al. 2009), que também podem ser geradas pelo usuário (não implementado nesta versão). O usuário precisa escolher um, dentre os modelos de desdobro para o cálculo das peças.

 

Ao executar cada função, é gerado o relatório síntese:

 

Para a função do cálculo de madeira roliça, no relatório são fornecidos resultados consolidados e detalhados por peça. São fornecidos também o volume total de árvores, o volume total de peças roliças, o resíduo, subtraindo-se o volume de peças roliças do volume total, e o rendimento, que é o volume de peças roliças dividido pelo volume total.

 

Para as funções de desdobro (peças serradas), no relatório são fornecidos resultados consolidados e detalhados por peça (número e volume de peças, número da tora vinculada a 1ª peça desdobrada, e o volume, volume total de árvores, resíduo da madeira serrada (vr-v), resíduo das pontas das árvores (vt – vr), e resíduo total (vt-v).

 

Com estes resultados, o usuário pode utilizar os dados gerados e preços de mercado para obter uma previsão de receita bruta.

2. Uso do software

 

O software está em sistema Web. Para seu acesso “http://calcmadeira.net.br” é solicitado um cadastro simples com nome, mail e senha. Para sua operação são dadas as instruções a seguir.

 

2.1. Informações iniciais

 

No menu Cadastro é preciso criar um Projeto (Figura 2), com nome (Descrição), selecionar a espécie (implementado somente para eucalipto nesta versão), e preencher o comprimento da tora em metros, a altura do toco que a árvore será cortada em metros, a proporção de casca %, que é um valor médio para as arvores ou toras amostradas, e a espessura da serra, que corresponde a perda de madeira pelo corte, e clicar no botão Salvar.

 

Figura 2. Página de Projetos

 

2.2. Calculando peças roliças

2.2.1. Entrada de dados

 

Ao clicar no módulo Pecas (Figura 3), o usuário pode entrar com os dados de Pecas Rolicas de duas formas:

 

Criando o arquivo de peças (botão CRIAR). Mas antes é preciso excluir o arquivo anterior, selecionando □ Codigo da Peca (todos) e, no botão Mais, clicar em Excluir. Ao clicar em CRIAR, entrar com os parâmetros nos campos:

Codigo da peca, Ordem de prioridade, Descrição (nome da peça), Diametro mínimo, Diametro máximo, Comprimento da tora.

 

Figura 3. Página de Peças Roliças

 

Ou importando os dados de um arquivo texto, que podem estar separados por vírgula, ponto e vírgula, Tab ou espaço. Para considerar somente os novos dados é preciso excluir o arquivo anterior. O exemplo abaixo está separado por Tab.

 

codpeca          Peca   di_min di_max            hi         Prior

1          Cercas            6          8          2.2       1

2          Escoramento  8          10        2.2       2

3          Esticador        10        12        3.2       3

4          EsticadorIntermediario           12        14        3.2       4

5          EsticadorCerca          14        16        3.2       5

6          EsticadorCercaIntermediário 16        18        3.2       6

7          EsticadorCanto          18        20        3.2       7

8          Postes 20        30        7          8

9          MadeiraSerrada         30        100      6          9

 

Se houver alguma acentuação nas partes com texto (ex. EsticadorCercaIntermediário), é preciso trocar a Codificação para “latin1”. Todos os campos precisam ser associados, conforme exemplo da Figura 4. O arquivo é buscado pelo Escolher ficheiro. Ao clicar no botão Validar, a mensagem “Tudo parece válido” aparecerá se não ocorrer erro na importação. Para importar os dados clicar no botão Importar.

 

Figura 4. Página para Importação de Peças

 

2.2.1.1. Importando o arquivo Arvores

 

O módulo Arvores está vinculado ao Projeto. Para importar o arquivo texto o mesmo deve seguir o modelo abaixo, sendo 6 o ID do projeto do exemplo. Para obter o ID do seu projeto, volte ao modulo Projeto do item 1.1.

 

Proj     Parcela           Arvore Dap(cm)         Altura(m)        AlturaCom(m)

6          1          1          23.45   25.2     10.7

6          1          2          19.7     22        11.3

6          1          3          19.2     24.4     11.4

 

A importação segue o mesmo procedimento descrito para pecas rolicas. A única diferença está na associação entre os campos, conforme Figura 5. O campo para ID de projeto é Projeto/ID Banco de Dados, e os demais devem ser associados conforme os dados: Parcela, Arvore, Dap, Altura, Altura comercial.

 

Figura 5. Página para Importação de Arvores

 

Outra forma de importar o arquivo Arvores, é pelo menu Importacao -> Arvores (Figura 6). Neste caso não é necessário o campo ID do projeto, mas os dados precisam estar separados por ponto e vírgula (padrão CSV). Após Selecionar o arquivo “nome.txt”, e o Projeto, Importar arquivo. Para visualizar os dados ir no módulo Arvores em Cadastro.

 

 

Figura 6. Página para Importação de Arvores (outro modo).

 

2.2.2. Calculo de peças roliças

 

Para calcular peças roliças ir para o menu Calculador Madeira, e selecionar

Madeira Rolica (Figura 6). Após escolher a função Calculo peca rolica e o Projeto no modulo Madeira Rolica, o usuário pode decidir se quer incluir todas as peças cadastradas. Para excluir peças clicar no “x” da peça (ex. Cercas x). Para calcular, clicar no botão Calcula e, no caso de impressão de relatório, clicar em Imprimir.

 

2.2.2.1. Resultados

 

O relatório com os resultados é apresentado na Figura 7. Na parte superior é apresentado o resultado consolidado, e na parte inferior é fornecido o resultado por peça. No exemplo, foram obtidas 19 peças. O volume total das 3 árvores foi de 1,0883 m3, o volume total de peças roliças foi de 1,0699 m3, com um resíduo (Vt-Vr) de 0,0184 m3, resultando no rendimento de 98,31%.

 

No relatório por peça, o usuário pode localizar as peças por árvore, com seu volume (vr), diâmetros mínimo (di_casc2), máximo (di_casc) e mínimo sem casca (di).

 

Figura 7. Calculo de Madeira Roliça

 

2.3. Calculando Peças Serradas

2.3.1. Entrada de dados

 

Ao clicar no módulo Pecas (Figura 3), o usuário pode entrar com os dados de Pecas Serradas de duas formas:

 

Criando o arquivo de peças (botão CRIAR). Mas antes é preciso excluir o arquivo anterior, selecionando □ Codigo da Peca (todos) e, no botão Mais, clicar em Excluir. Ao clicar em CRIAR, entrar com os parâmetros nos campos:

Codigo da peca, Ordem de prioridade, Descrição (nome da peça), Menor espessura, Maior espessura, Menor largura, Maior largura.

 

Ou importar os dados de um arquivo texto, que podem estar separados por vírgula, ponto e vírgula, Tab ou espaço. Para considerar somente os novos dados é preciso excluir o arquivo anterior. O exemplo abaixo está separado por “;”.

 

codpeca;Peca;es_min;es_max;l_min;l_max;Prior.

9;Pranchao;7;7;16;100;1

8;Prancha;4;7;16;100;2

7;Tabua;1;4;10;100;3

6;Viga;4;8;8;16;4

4;Pontalete;7;8;7;8;5

3;Caibro;4;8;5;8;6

2;Ripão;2;2;5;7;7

5;Ripa;1;2;2;5;8

1;Sarrafo;2;4;2;10;9

 

Se houver alguma acentuação nas partes com texto (ex. Ripão), é preciso trocar a Codificação para “latin1”. Todos os campos precisam ser associados. O arquivo é buscado pelo Escolher ficheiro. Ao clicar no botão Validar, a mensagem “Tudo parece válido” aparecerá se não ocorrer erro na importação. Para importar os dados clicar no botão Importar.

 

Se ainda não tiver preenchido ou importado o arquivo de Arvores com os campos de Parcela, Arvore, Dap, Altura, Altura comercial , ver item 1.2.1.1. Importando o arquivo Arvores.

 

2.3.2. Calculo de peças serradas por árvores

 

Para calcular peças serradas ir para o menu Calculador Madeira, e selecionar

Madeira Serrada Arvores. Existem quatro funções para o cálculo de peças serradas (Figura 1).

 

Após escolher uma das funções (ex. função Calculo desdobro longitudinal) e o Projeto, o usuário pode decidir se quer incluir todas as peças cadastradas. Para excluir peças clicar no “x” da peça (ex. Ripa x). Para calcular, clicar no botão Calcula e, no caso de impressão de relatório, clicar em Imprimir.

 

2.3.2.1. Resultados

 

O relatório com os resultados é apresentado na Figura 8. Na parte superior é apresentado o resultado consolidado, e na parte inferior é fornecido o resultado por peça. No exemplo, foram obtidas 27 peças. O volume total das 3 árvores foi de 1,0883 m3, o volume total de peças serradas foi de 0,7329 m3, com um resíduo parcial (Vt-Vr) de 0,3554 m3, um resíduo total (Vt-v) de 0,8578 m3, resultando no rendimento de 31,45%.

 

Figura 8. Calculo de Madeira Serrada de Arvores

 

No relatório por peça, o usuário tem a informação da peça com espessura (es + perda de madeira com a serragem) e largura (l + perda de madeira com a serragem), a quantidade de peças do mesmo tamanho (n), e o volume (v). O comprimento da peça foi definido no modulo Projeto em Cadastro. Na sequência, é informado o volume da tora serrada (vr), com seus diâmetros mínimo (di_casc2), máximo (di_casc), mínimo sem casca (di), e a identificação da árvore. Por fim, são fornecidas as sobras de largura (l_sobra) e espessura (es_sobra) em cada corte de peças. As sobras informam possibilidade de aproveitamento de mesma peça com menor largura, ou outra peça com menor espessura. O campo fatia é preenchido somente no uso da função de desdobro pelo modelo Radial, indicando se a peça é da fatia superior ou inferior do quadrante.

 

2.3.3. Calculo de peças serradas por toras

 

2.3.3.1. Importando o arquivo Toras

 

Ao clicar no módulo Toras, o usuário pode entrar com os dados de duas formas:

 

Criando o arquivo de toras (botão CRIAR). Mas antes é preciso excluir o arquivo anterior, selecionando □ Codigo da Tora (todos) e, no botão Mais, clicar em Excluir. Ao clicar em CRIAR, entrar com os parâmetros nos campos:

Codigo da tora, Arvore (valor opcional), Diâmetro máximo, Diâmetro mínimo, Comprimento da tora.

 

Ou importar os dados de um arquivo texto, que podem estar separados por vírgula, ponto e vírgula, Tab ou espaço. Para considerar somente os novos dados é preciso excluir o arquivo anterior. O exemplo abaixo está separado por “,”.

 

Arvore,Tora,di_casc_menor,di_casc_maior,comprimento

4,1,21.9,27,3.1

4,2,18.6,21.9,3.1

4,3,16.2,18.6,3.1

5,1,16.7,23.7,3.1

5,2,15.2,16.7,3.1

5,3,13,15.2,3.1

6,1,17.8,23,3.1

6,2,15.5,17.8,3.1

6,3,14.1,15.5,3.1

 

Se houver alguma acentuação nas partes com texto (ex. Árvore), é preciso trocar a Codificação para “latin1”. Todos os campos precisam ser associados. O arquivo é buscado pelo Escolher ficheiro. Ao clicar no botão Validar, a mensagem “Tudo parece válido” aparecerá se não ocorrer erro na importação. Para importar os dados clicar no botão Importar.

 

Para calcular peças serradas de toras individuais ir para o menu Calculador Madeira, e selecionar Madeira Serrada Toras.

 

A partir deste ponto o procedimento é o mesmo do Cálculo de madeira serrada por árvore. Ver item 1.3.2. Calculando peças serradas de árvores

 

3. Validação

 

Foram realizados testes de validação em serraria para a rotina do quadrado circunscrito e a rotina Longitudinal, para avaliar resultados considerando as condições reais da árvore, como tortuosidades, rachaduras no momento do desdobro, demais defeitos, e prática de operações em serrarias.

Foram conduzidos três testes de validação:

(1) com 3 árvores de Corymbia citriodora, usando serra de fita horizontal e serra circular de bancada da marcenaria da Embrapa;

(2) com 3 árvores do clone GG100 Urograndis em sistema ILPF, que foram desdobradas em uma serraria comercial, com serra de fita vertical e serra circular de bancada; e

(3) com 9 toras de Corymbia citriodora, também em serraria comercial.

 

Nos testes 1 e 2, foi aplicada a rotina do quadrado circunscrito (2), e no teste 3 a rotina longitudinal (3). A espessura de serra foi de 0,5 cm e o desdobro foi realizado até as toras que apresentaram viabilidade de aproveitamento em peças, limitadas por um diâmetro mínimo.

Nas toras do 1º teste foram mensurados o diâmetro com casca da menor seção, o diâmetro sem casca, os lados do quadrado circunscrito (bloco) (Figura 9.1), e anotadas imperfeições, como tortuosidade, rachaduras, etc. As peças serradas (Figuras 9.3 e 9.4) foram mensuradas na largura e espessura, nas extremidades e no meio da peça. Nos demais testes foram somente obtidas as quantidades calculada e desdobrada de peças.

 

(1)

(2)

(3)

(3)

(4)

Figura 9. Demarcação de peças na tora para o desdobro (1), operação no engenho (2), peças desdobradas na marcenaria da Embrapa (3 e 4).

 

Com dados calculados, e medidos nas toras e nas peças, foram obtidas exatidões entre as reais dimensões das toras e das peças definidas pelo usuário com os resultados das peças serradas, e a diferença entre a quantidade de peças calculada pelo software e a quantidade desdobrada.

 

3.1.  1º Teste da função do Quadrado Circunscrito

 

Adotou – se a regra de prioridade de peças de maior para a menor dimensão em largura e espessura, informadas na NBR 14807 (Tabela 1). As peças, definidas pelo CalcMadeira, foram desenhadas na seção menor de cada tora, antes do desdobro (Figura 9.1). As equações de Afilamento no modelo (di/Dap)2=b0+b1(hi/Ht)+b2(hi/Ht)2 (KOZAK et al. 1969) foram ajustadas por árvore. As árvores foram cortadas a 30 cm de altura do toco. A espessura da casca foi medida em cada seção da tora, sendo considerada a média por árvore. Foi definido 2,0 m de comprimento das peças (toras), para facilitar o manuseio na serra de bancada.

 

Tabela 1. Diâmetro na altura do peito (Dap), altura total (Ht), altura comercial (Hc) e % espessura de casca (es_casc); prioridade de seleção de peças (Prior.), com suas amplitudes de largura (L) e espessura (es).

 

Arvore

Dap (cm)

Ht/Hc* (m)

es_casc (%)

1

24

25,2/10,7

8,7

2

21,04

22/11,3

4,8

3

19,45

24,4/11,4

8,5

Peças

Prior.

L (cm)

es (cm)

Pranchao

1

16 - 100

7 -7

Prancha

2

16 - 100

4 – 7

Tabua

3

10- 100

1 – 4

Viga

4

8 - 16

4 – 8

Pontalete

5

7 - 8

7 – 8

Caibro

6

5 - 8

4 – 8

Ripao

7

5 - 7

2 -2

Ripa

8

2 - 5

1 – 2

Sarrafo

9

2 - 10

2 - 4

*devido a bifurcações do tronco, galhos grossos ou demais defeitos.

 

O resultado foi de 27 tábuas, 4 vigas e 2 caibros, com volume de 0,2891 m3 e rendimento de 41% em relação ao volume de toras estimado. O desdobro obteve 27 tábuas, 3 vigas e 2 caibros, com volume total de 0,2991 m3, e rendimento de 41% em relação ao volume das toras.

            A Tabela 2 informa exatidão entre diâmetro com casca calculado e diâmetro com casca medido (di_casc_er), com maior dispersão na primeira e última toras da árvore 1, e a exatidão entre volumes calculado e medido da tora (vr_er). As maiores dispersões se repetem para a árvore 1, e na 1ª tora da árvore 2.

            Para as peças desdobradas, a Tabela 3 mostra a exatidão entre a largura programada da peça e medida nas peças serradas (Ldc_er). As maiores dispersões ocorreram na 1ª árvore. Nenhum valor de exatidão de Ldc_er ficou acima de 20%, mas es_er obteve 7 valores acima de 20% de exatidão.

            Na comparação entre quantidade de peças desdobradas e calculadas (nd-nc) ocorreram pequenas divergências. Na tora 3 da árvore 2, a sobra do comprimento vertical sem casca ficou menor do que a espessura de 1 cm para desdobro da última tábua calculada, e a tora 5 impediu aproveitamento de peças devido a sua tortuosidade. Na árvore 3 ocorreu outra falha no cálculo. O programa selecionou “Viga”, mas foi possível retirar duas tábuas, que são superiores na ordem de prioridade de peças. Para as demais toras a demanda de peças foi atendida nas dimensões programadas.

 

Tabela 2. Exatidão % entre diâmetro calculado e diâmetro medido (di_casc_er), volume calculado e volume medido na tora (vr_er); entre espessura da peça serrada e programada (es_er), largura da peça serrada e programada (Ldc_er); e diferença entre quantidade de peças desdobradas e calculadas (nd-nc).

 

 

 

Exatidão % =

[(Calculado – Medido)/Medido] x 100

Exatidão % =

[(Serrado – programado)/programado] x 100

ArvTora

Peça

nc

nd

 

di_casc_er

vr_er

es_er

Ldc_er

nd-nc

 

11

Tabua

3

3

 

4,9

-11,2

6,0

-7,4

0

 

12

Tabua

2

2

 

1,6

0,9

-0,5

8,0

0

 

12

Tabua

1

1

 

 

43,3

-19,2

0

 

13

Tabua

2

2

 

-0,6

-1,9

-2,3

9,1

0

 

13

Tabua

1

1

 

 

4.0

4.9

0

 

14

Tabua

2

2

 

0,9

-0,9

0,0

1,1

0

 

14

Tabua

1

1

 

 

12,5

-1,7

0

 

15

Tabua

2

2

 

-6,2

-8,5

-12,5

12,4

0

 

15

Tabua

1

1

 

 

100,0

11,2

0

 

*21

Tabua

3

-

 

-1,9

13,3

 

22

Tabua

2

2

 

1,5

-1,2

6,3

5,4

0

 

22

Tabua

1

1

 

 

25,0

8,3

0

 

23

Tabua

2

2

 

-1,7

-5,0

18,8

13,7

0

 

**23

Tabua

1

0

 

 

-1

 

24

Viga

1

1

 

0,2

-4,8

11,3

1,7

0

 

***25

Viga

1

0

 

2,3

-0,7

-1

 

31

Tabua

2

2

 

 

6,3

3,6

0

 

31

Tabua

1

1

 

 

50,0

0,0

0

 

32

Tabua

2

2

 

-1,2

0,3

-15,6

-3,7

0

 

32

Tabua

1

1

 

 

125,0

-6,4

0

 

****33

Viga

1

2

 

 

-4,5

-50,0

-12,3

1

 

34

Viga

1

1

 

3,5

-2,2

2,6

-1,9

0

 

35

Caibro

1

1

 

2,3

1,8

16,4

0,8

0

 

36

Caibro

1

1

 

1,1

-3,8

17,5

-0,8

0

 

Total

 

33

32

 

 

 

 

 

 

-1

 

*tora não desdobrada devido ao comprimento ter sido menor do que o limite mínimo para o engenho (2 metros).

**não foi possível desdobrar a última peça: tábua calculada.

***tortuosidade da tora impediu o desdobro.

****calculo indicou viga, mas o desdobro permitiu duas tábuas.

 

3.2.  2º Teste da função do Quadrado Circunscrito e 3º Teste (função longitudinal)

 

Estes testes foram realizados em uma serraria comercial. A serraria informou as peças do seu interesse, com suas dimensões, e a prioridade entre elas, conforme seu fluxo de venda.

No 2º teste o desdobro foi calculado pelo método do quadrado circunscrito a partir de árvores, e no 3º, o desdobro foi calculado pelo método longitudinal a partir de toras. Na Tabela 4 são mostradas as dimensões das árvores e das toras utilizadas e das peças selecionadas para o desdobro, com a especificação dos testes.

 

Tabela 4. Diâmetro na altura do peito (Dap), altura total (Ht) e espessura de casca (es_casc) das árvores; diâmetro menor com casca (di_casc_menor), diâmetro maior com casca (di_casc), comprimento da tora; prioridade de seleção de peças (Prior.), com sua largura (L) e espessura (es), e o teste aplicado (Teste).

Arvore

Dap (cm)

Ht (m)

es_casc (%)

Teste

1

26,8

29,6

4,2

 

2

23,6

29,5

5,2

2

3

23,5

30,8

4,8

 

Tora

di_casc_menor (cm)

di_casc (cm)

Comprimento (m)

 

1

21,9

20,4

3,1

 

2

18,6

17,3

3,1

 

3

16,2

15,1

3,1

 

4

16,7

15,5

3,1

 

5

15,2

14,1

3,1

3

6

13,0

12,1

3,1

 

7

17,8

16,6

3,1

 

8

15,5

14,4

3,1

 

9

14,1

13,1

3,1

 

Peças

Prior.

L (cm)

es (cm)

 

Ripao

1

5

3

 

Ripa

2

4

2

2

Tabua

3

12

3

 

Ripa

 

4

2

3

 

Para o teste 2 foi utilizada a equação de afilamento de um conjunto de 10 árvores de uma fileira adjacente as árvores selecionadas, adotando-se altura do toco de 15 cm. A espessura de casca foi medida em cada seção da tora, considerando a média de todas as árvores, e o comprimento das peças foi de 3,1 metros.

Na operação da serraria, seguiu-se o procedimento usual, sem informar a quantidade de peças calculadas (nc) pelo CalcMadeira. No 2º teste, o método de desdobro adotado pela serraria foi empírico, com a retirada da 1ª costaneira, seguido do corte das peças na espessura definida, antes de chegar ao centro da tora. A tora era então girada, e nova costaneira retirada, com mesmo procedimento. Esta sequência foi repetida, seguindo a experiência do operador, para reduzir encanoamentos, rachaduras e obter maior aproveitamento das peças solicitadas. Na Figura 4.1, 4.2 e 4.3 são mostradas a operação na serra circular, as peças brutas e finais (ripões e ripas) respectivamente.

A prioridade foi de serrar ripões de 5 x 3 cm e, nas sobras, ripas de 4 x 2 cm e, em 3ª prioridade, tabuas de 12 x 3 cm.

 

(1)

 

(2)

(3)

Figura 4. Operações na serraria (1), peças desdobradas (2), serragem final de ripões e ripas na serra circular (3).

 

Foram calculados pelo CalcMadeira 104 ripões e 15 ripas, com volume de 0,5040 m3 e rendimento de 33%. Os resultados obtidos no desdobro foram 106 ripões e 32 ripas, com volume de 0,5538 m3 e rendimento de 36%.

Na Tabela 5 são apresentados os resultados detalhados, diâmetro sem casca (di), quantidade de peças calculadas (nc) e quantidade de peças desdobradas (nd).

Os resultados de volume da tora indicam a perda de exatidão (vr_er) quando não se usa uma equação de afilamento da árvore, pois no 2º teste usou – se uma equação de afilamento obtida por um conjunto de árvores. Ocorreram 14 resultados com vies acima de 10% em 19 dados. Os valores de di_casc_er, embora com poucos resultados acima de 10%, apresentaram imprecisão significativamente maior comparada ao 1º teste.

 

Tabela 5. Exatidão % entre diâmetro calculado e diâmetro medido (di_casc_er), volume calculado e volume medido na tora (vr_er); diâmetro sem casca calculado (di_c) em cm, numero de peças calculadas (nc) e número de peças serradas (nd), erro de peças calculadas (nd-nc).

 

 

 

 

 

Ex %

 

 

 

ArvTora

Peça

nc

nd

di_casc_er

vr_er

di_c

nd-nc

11

Ripão

12

13

6.8

-0.9

24.1

1

11

Ripa

3

1

 

 

-2

12

Ripão

8

14

9.9

17.3

22.2

6

12

Ripa

0

0

 

 

0

13

Ripão

8

9

8.1

18.3

20.3

1

13

Ripa

0

0

 

 

0

14

Ripão

6

4

9.7

18.4

18.3

-2

14

Ripa

0

0

 

 

0

15

Ripão

6

6

12.5

22.8

16.3

0

15

Ripa

0

0

 

 

0

16

Ripão

2

3

11.2

24.4

14.2

1

16

Ripa

2

1

 

 

-1

21

Ripão

8

9

2.8

-2.2

21.2

1

21

Ripa

0

3

 

 

3

22

Ripão

6

8

8.5

11.2

19.5

2

22

Ripa

3

2

 

 

-1

23

Ripão

6

4

5.1

14.1

17.8

-2

23

Ripa

0

1

 

 

1

24

Ripão

6

3

6.3

11.8

16.1

-3

24

Ripa

0

0

 

 

0

25

Ripão

2

3

7.1

14.1

14.3

1

25

Ripa

2

0

 

 

-2

26

Ripão

2

2

13.0

20.9

12.4

0

26

Ripa

0

1

 

 

1

31

Ripão

8

3

6.2

-0.9

21.2

-5

*31

Ripa

0

5

 

 

5

32

Ripão

6

8

7.9

14.2

19.6

2

32

Ripa

3

2

 

 

-1

33

Ripão

6

7

4.4

12.8

18

1

33

Ripa

0

1

 

 

1

34

Ripão

6

3

6.2

10.8

16.3

-3

*34

Ripa

0

3

 

 

3

35

Ripão

2

3

4.8

11.7

14.6

1

35

Ripa

2

1

 

 

-1

36

Ripão

2

4

3.1

8.2

12.9

2

36

Ripa

0

0

 

 

0

37

Ripão

2

0

 

9.8

11

-2

37

Ripa

0

0

 

 

0

**

Ripa

 

11

 

 

 

 

Total

 

119

138

 

 

 

-19

*peças rachadas (aproveitamento com ripas).

**sem identificação da tora e da árvore.

 

No 3º teste, a Figura 5.1 mostra a operação na serra de fita, as Figura 5.2 e 5.3 mostram as peças brutas e finais (ripas) respectivamente. A largura e a espessura das peças não foram medidas em função da uniformidade na produção, obtendo-se somente a quantidade de peças por tora.

 

(1)

(2)

(3)

Figura 5. Operação na serra de fita (1), peças desdobradas (2), serragem final de ripas na serra circular (3).

 

Na Tabela 6 é apresentado o resultado do 3º teste. A maior diferença foi de 6 peças calculadas a menos em relação ao desdobro. Foram calculados pelo CalcMadeira 91 ripas, com volume de 0,2257 m3 e rendimento de 30% (Tabela 6). Os resultados obtidos no desdobro foram 93 ripas, com exatidão total de 2%. A diferença entre peças desdobradas e calculadas por tora variou de -6 a 3.

 

Tabela 6. Número de peças calculadas (nc) e serradas por tora (nd), diâmetro menor com casca calculado (di_casc_c), diâmetro sem casca calculado (di_c), erro de peças calculadas (nd-nc).

Tora

Peça

nc

nd

di_casc_c

vr_c

di_c

nd-nc

41

 

20

17

21,9

0,146

20,4

3

42

 

13

19

18,6

0,100

17,3

-6

43

 

10

7

16,2

0,074

15,1

3

51

 

10

12

16,7

0,099

15,5

-2

52

Ripa

9

9

15,2

0,062

14,1

0

53

 

3

1

13,0

0,048

12,1

2

61

 

13

15

17,8

0,101

16,6

-2

62

 

9

9

15,5

0,067

14,4

0

63

 

4

4

14,1

0,053

13,1

0

9

 

91

93

0,751

-2

 

3.3. Considerações sobre a aplicação do CalcMadeira

 

No 1º teste, o CalcMadeira obteve um erro de 3% em relação a quantidade total de peças.

No 2º teste, com desdobro operacional, pelo fato do método do desdobro não ter sido o quadrado circunscrito, mas um método empírico que se aproxima do bloco, a habilidade do operador aumentou o rendimento com produção de ripas nas sobras. Contribuíram peças rachadas na 1ª etapa do desdobro, e tortuosidade de toras. Esses fatores aumentaram o rendimento de ripas no desdobro, tornando menos exato o calculado para ripas, com 53% de erro. Por outro lado, toras sem defeito elevariam a produção de ripões, tornando menos exata a quantidade calculada, que foi de apenas 2% de erro. Este mesmo erro percentual total de 2% repetiu-se no 3º teste, operando – se diretamente o desdobro longitudinal em toras, sem funções de afilamento.

Embora muitas operações de desdobro sejam empíricas, como a utilizada em Anjos e Fonte (2017), não seguindo exatamente o padrão de desdobro modelado pelo software, e ocorram alterações naturais que afetam a forma modelada, o software estimou com razoável exatidão a produção de peças desdobradas nos três testes.

A rotina de desdobro pelo método do Quadrado Circunscrito (Bloco) pode ser usada para estimativas de desdobro em árvores de eucalipto. Já para procedimentos de desdobro empíricos que se aproximam do bloco, embora com resultado apresentado menor que 2% de erro para quantidade de peças de 1ª prioridade, espera-se uma subestimação em peças menores, pelo maior aproveitamento das costaneiras.

A rotina de desdobro pelo método Longitudinal apresentou erro pequeno para quantidade de peças de um único tipo.

Em síntese o CalcMadeira, como informação prévia de desdobros pelos métodos do bloco e longitudinal, gerou resultados com erros totais em torno de 2 a 3% nos 3 testes. Testes com maior variação do diâmetro, em outras espécies, e com maior número de árvores aumentarão a confiabilidade no uso desta aplicação.

 

Referências

 

ANJOS, R. A. M. dos; FONTE, A. P. N. Rendimento de madeira serrada de espécies de Eucalyptus. Revista de Ciências Agroveterinárias, Lages, v.16, n.1, p.26-32, 2017.  DOI: 10.5965/223811711612017026

 

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 14807: Peças de madeira serrada. – Dimensões. Rio de Janeiro: ABNT, 2002. 10p.

 

KOZAK, A.; MUNRO, D. D.; SMITH, J. G. H. Taper functions and their applications in forest inventory. Forest Chronicle, v. 45, n. 4, p. 278-283, 1969.

 

SILVA, M. L. M.; BINOTI, D. H. B.; GLERIANI, J. M.; LEITE, H. G. Ajuste do modelo de Schumacher e Hall e aplicação de redes neurais artificiais para estimar volume de árvores de eucalipto. Revista Árvore, Viçosa-MG, v.33, n.6, p.1133-1139, 2009.