TM
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
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.
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.
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.
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
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
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).
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.
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
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.
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.
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.
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
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.
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.
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 |
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.
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.