MECANIZACIÓN FORESTA'

Máquinas de ruedas y de cadenas, skidders, autocargadores y procesadoras

Tractores utilizados enexplotaciones forestales,características e innovacionesLa mecanización de los trabajos forestales comienzaen España en los años sesenta con el claro objetivo demejorar la productividad y la seguridad en estos apro-vechamientos. Sin embargo, ha sido en los años 90cuando la mecanización forestal ha experimentado

un auge importante, principalmente, debido a la faltade mano de obra especializada en el medio rural, a lanecesidad de mantener niveles altos de competitivi-dad ya la necesidad de mejorar las condiciones de se-guridad y salud en las explotaciones forestales.

Gregorio Blanco.G.I. Mecanización y Tecnología Rural. ETSIAM. Universidad de Córdoba

L

os trabajos que se realizan en el montese pueden dividir en tres grandes gru-pos: las labores culturales y de elimi-nación de residuos, las repoblaciones y

los aprovechamientos forestales. Al igual queen el ámbito agrícola, el tractor es el rey de lamecanización forestal, si bien, en este caso, sepuede hablar de varios tipos detractores, des-de los convencionales agrícolas adaptadoshasta máquinas base específicas.

La labores culturales son las más pareci-

das a las agrícolas y, por tanto, se utilizan lostractores de ruedas, si la pendiente es suave,y los tractores de cadenas, cuando el terrenoes más escabroso. En el caso de los aprove-chamientos madereros, es donde entran enjuego las máquinas que se identifican comolas eminentemente forestales: el tractorarrastrador (skidder), utilizado en labores desaca de madera para su apilado; el autocar-gador forestal, usado en labores de saca demadera larga (fuste completo); y la procesa-dora forestal, utilizada en labores de derribo,desrramado y tronzado.

En cuanto a innovaciones técnicas, seña-lar que las preocupaciones emergentes en lamecanización forestal actual por la seguri-

dad, la ecología y la economía, marcan laspautas a seguir.

Tractores de ruedas

La utilización del tractor agrícola de rue-das en los trabajos forestales se encuentramuy extendida debido a su menor coste res-pecto a los forestales y a su versatilidad,como ya ha quedado ampliamente demos-trado en el sector agrario (foto 1). Aunque sepueden utilizar en tareas de desembosque demadera, en el caso de terrenos accesibles yen explotaciones pequeñas, en las que losrendimientos quedan en un segundo plano,es en las labores de agrupación y eliminaciónde residuos de poda, desbroce y astilladodonde más comúnmente se suele emplear.En estos trabajos compite en desventaja decondiciones en cuanto a versatilidad y pro-ductividad con el tractor de cadenas, al con-trario de lo que ocurre en el ámbito agrícola,donde la mayoría de explotaciones se decan-tan por el tractor de ruedas gracias a la facili-dad en el desplazamiento que presentan. Noobstante, para poder emplearlos se han teni-do que realizar modificaciones constructivasdictadas por la experiencia de su trabajo en elmedio forestal.

Las particularidades de los terrenos fo-restales hacen que las características funda-mentales que deben tener estén relaciona-das con la tracción (doble tracción), la esta-

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CUADRO 1.

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bilidad (lastrado de los ejes), la superaciónde los obstáculos del terreno (mayor despeje)y la protección de sus elementos (protecciónde la cabina y del chasis ante la proyección yel impacto de objetos) (foto 2). La potenciadebe ser superior a los 80-90 CV. Algunosmodelos incorporan una hoja frontal dozer,presente en el resto de máquinas forestales,que confiere mayor estabilidad.

Desde hace algunos años, ya existen al-gunas marcas comerciales de tractores deruedas, poco extendidas en las explotacionesagrícolas, que han apostado por especializar-se en este tipo de tractores, para lo cual hanrealizado en sus modelos las modificacionescitadas.

En cuanto a los equipos y maquinaria quese pueden acoplar a estos tractores, puedenser tan variados como tareas realicen, desdelos más comunes, como desbrozadoras decadenas y picadoras (foto 3), hasta los másespecíficos, como remolques de transportede madera con grúas hidráulicas (fotos 4 y5), grapas frontales acopladas en los brazosdel cargador frontal (para la recogida de resi-duos) o cabrestantes (para el arrastre de tro-zas).

Tractores de cadenas

Las operaciones que pueden desarrollarson similares a las del tractor de ruedas, de-cidiéndose el empleo de uno u otro, sobretodo, en función de la seguridad y la produc-tividad, factores que, en la mayoría de las ex-plotaciones, hacen que la elección sea el decadenas. Este hecho lo convierte en la máqui-na forestal (aunque puramente hablando no

lo sea) más usada en la geografía española.Fundamentalmente, se utilizan para el

desbroce de matorral bajo el arbolado (foto6), la trituración de residuos de poda o el re-pasado de franjas y áreas cortafuegos congradas de discos (foto 7).Trabajan casi siem-

Características tecnicas de tractores forestales.

pre siguiendo la línea de máxima pendientepara que así la estabilidad sea mayor.

El carácter eminentemente agrícola deltractor de cadenas hace que para su uso enoperaciones forestales deba adaptarse, in-corporando algunos elementos como estruc-turas de protección frente al vuelco (ROPS) yla caída de objetos (FOPS) (foto 6). La rigidezdel sistema de rodadura puede suponer uninconveniente al no permitir que el tractor seajuste al terreno cuando existan piedras o to-cones.

Los tractores de cadenas de nueva gene-ración presentan asientos neumáticos yamortiguadores del tipo silent block que re-ducen las vibraciones transmitidas al opera-rio. Los motores que se utilizan tienen mayoreficiencia energética y un nivel de emisionesmucho más reducido, atendiendo a la nor-mativa Tier II. La productividad se ha mejora-do, por un lado, gracias a los cambios ergo-nómicos, al evitar la fatiga del conductor, y,por otro, gracias a sistemas como el mandoúnico de la dirección. con lo que se dispone

POTENCIA

(CV)

PESO

OPERATIVO (kg)DIMENSIONES (mm)

Ancho de loa Longitud Altura

Tractor de cadenas 90- 100 3.700 - 5.200 1.100- 1.300 3.300 -3.500 2.300

Skidder 165 - 280 6.500 - 22.000 2.000 - 3.100 4300- 10.300 2.800 - 4.300

Autocargador 130 - 300 10.000 -25.000 2.400 - 3.000 8.100 - 10.200 3.500- 3.800

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así de la otra mano para manejar el resto delos mandos, sin necesidad de interrumpir elavance para hacerlo.

En el cuadro 1 se muestran característi-cas técnicas de algunos tractores forestalesutilizados en España.

Tractores arrastradoreso skidders

Dentro de los aprovechamientos foresta-les es el tractor por excelencia. Se trata de lamáquina más versátil de cuantas se usa en elmonte debido a su estabilidad, su reducidotamaño y por el hecho de poder accionar di-versos implementos de trabajo.

Aunque pueda desempeñar multitud detareas, fundamentalmente se utiliza en lasaca y transporte de madera hacia las zonasde apilado. Este trabajo lo comparte con elautocargador y, aunque presenta menoresrendimientos en cuanto a volumen de made-ra sacada, sustituye al anterior en zonas dedifícil acceso, por la elevada pendiente o porla dificultad de maniobra.

En función del modo en el que transportede la carga, los skidder (foto 8) se denomi-nan skidder de cable o skidder de pinza (gra-pa). Los primeros son los que comúnmentese utilizan en nuestros montes. En el semi-

chasis delantero se encuentra el puesto deconducción, el motor y la hoja frontal (dozer)y en el semichasis trasero, el cabrestante y elescudo de apoyo de la carga.

Para realizar su trabajo, previamente esnecesario que los operarios a pie agrupen lamadera en paquetes de, aproximadamenteun estéreo, que es equivalente a la carga quepuede transportar el skidder en cada viaje(foto 9). Estos paquetes de madera son en-ganchados, mediante un cable que es recogi-do por el cabrestante que llevan en su semi-chasis trasero, y arrastrados hasta el tractor,de forma que el paquete es transportado sus-pendido y apoyado en el escudo trasero (foto10), por lo que el sistema de aprovechamien-to en el cual se utiliza es el de madera corta.

En los segundos, el semichasis delanterose mantiene igual, sin embargo en el trasero,para el agarre de la carga, en vez del cabres-tante, se utiliza una grúa hidráulica equiva-lente a la del autocargador, y como sistemade amarre en el transporte de troncos se uti-liza una grapa o pinza posicionada de formavertical. De esta forma, la carga se sueletransportar parcialmente arrastrada y el sis-tema de aprovechamiento es llamado de ma-dera larga o fuste completo (foto 11).

En cuanto a innovaciones técnicas, sibien en el autocargador y en la procesadora

los principales avances se han conseguido enel aumento de la productividad, en el caso delos tractores arrastradores se ha apostadopor la eficiencia energética, la seguridad y elconfort. Los nuevos motores con gestión elec-trónica se caracterizan por una baja emisióncontaminante. En el puesto de conducción seintegran las funciones de control del consu-mo y de diagnóstico. Las transmisiones porconvertidor de par ofrecen gran flexibilidad deutilización y comodidad de conducción.

Las cabinas se presentan espaciosas yfuncionales, con una distribución ergonómicade los mandos y gran visibilidad. Los asientosneumáticos y los acristalamientos posibilitanal conductor estar aislado de las vibracionesy de las inclemencias meteorológicas del ex-terior, respectivamente.

Autocargadores

El autocargador interviene en la segundafase del trabajo, posterior al de la procesado-ra. Por sus características constructivas, grantamaño y un elemento móvil desestabilizan-te, como es la grúa, su ámbito de aplicaciónse reduce a zonas con una pendiente inferioral 40%, superficie homogénea, más o menoslimpia de piedras u otro tipo de impedimen-tos, y con una densidad de árboles baja que

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permita su incursión a tra-vés de la masa (fotos 12 a15).

Al igual que el skidder ola procesadora, el autocar-gador se divide en dos par-tes, llamadas semichasis,unidas mediante una arti-culación. En el semichasisdelantero se encuentran elmotor, la cabina y una hojafrontal (dozer), de acciona-

miento hidráulico, que permite la apertura y el despeje de la zonapor donde debe circular. En el semichasis trasero se sitúan la grúaencargada de coger los troncos (foto 16) y el remolque de carga(foto 17).

En cuanto a la tipología de autocargadores utilizados en Espa-ña, las principales diferencias se establecen en función de la posi-ción de la grúa y del número de ruedas.

Según sea el reparto de pesos entre ambos semichasis, lagrúa puede situarse en el trasero o en el delantero. Si se sitúa en eltrasero, siempre va a estar en una posición adelantada, entre laparrilla de protección y la articulación. Sin embargo, cuando lagrúa se sitúa en el delantero, ésta se puede localizar entre la cabi-na y la articulación, caso más usual, delante de la cabina, o inclu-so encima del techo (casi nunca). La posición de la grúa va a de-pender siempre de la visibilidad a la hora de realizar las maniobrasy de la estabilidad, por ello, se debe buscar una ubicación quecumpla con ambos requisitos.

Si atendemos a la conformación del tren de rodadura, los au-tocargadores se dividen entre los que presentan seis ruedas y losque presentan ocho ruedas. Los de seis suelen presentar ruedasimple en el semichasis delantero, de mayor diámetro que las deltrasero, y ruedas en bogie (foto 18), en el semichasis trasero.Cuando presenta una conformación de ocho ruedas, tanto en elsemichasis delantero como en el trasero, el sistema de las mis-mas es en bogie. Estos tienen mayor estabilidad pero tambiénmayores dimensiones, por lo que en España se suele optar por elde seis, que además de ser más económico, presenta mejor ma-niobra bilidad.

Los autocargadores presentan sistemas de gestión, control y

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comunicación con el exterior que posibilitanun aumento de la productividad así como dela seguridad del conductor. Estos sistemas,basados en la monitorización de cada una delas funciones de la máquina, ofrecen un am-plio número de posibilidades en su aplica-ción que hacen que día a día este tipo detractores sean cada vez más eficientes.

La importancia de la seguridad y la ergo-nomía está presente en los nuevos modelos,diseñados para soportar grandes pendientesy con puestos de conducción aislados de rui-dos y vibraciones, por medio de cabinas pro-vistas de sistemas de suspensión e insonori-zación, además de las correspondientes es-tructuras de protección ROPS y FOPS.

Procesadoras

Este tipo de máquinas pueden intervenirtanto en las cortas de madera "a hecho" comoen los tratamientos intermedios de claras yclareos eliminando los árboles que presentenpeor estado. En la actualidad son la base detoda empresa forestal siendo claves en lamejora de la productividad. Su trabajo es fun-damental para el buen desarrollo del resto delas tareas, puesto que es la máquina que pri-mero interviene, cortando los árboles, tron-zándolos, desramándolos y en algunos casosdescortezándolos.

Las procesadoras o cosechadoras fores-tales se componen de tres partes fundamen-tales (fotos 19 a 22):

• La máquina base, que puede ser untractor forestal específicamente concebidopara este tipo de trabajos, donde la caracte-rística fundamental es el reparto de pesos envacío, siendo mayor el peso del semichasisque albergue la unidad de procesado, paracompensar los desequilibrios que se produ-cen al sostener y procesar los árboles. O bien,puede ser una retroexcavadora, casi siemprede cadenas, que presenta la ventaja de tenerun menor coste y un servicio de manteni-miento y repuesto más cercano al cliente.

• La grúa hidráulica de brazos articula-dos.

• El cabezal procesador.El ciclo de la procesadora se puede divi-

dir en dos partes: la primera es la de movi-miento y aproximación hasta los árboles y lasegunda es la agarre, corte y procesado. Estasegunda fase en realidad es estática: el bra-zo de la máquina permite el procesado de to-dos los árboles que se encuentren en su radio

de acción sin necesidad de movimiento: estehecho hace que su trabajo sea bastante se-guro, puesto que la mayoría del ciclo, la pro-cesadora se encuentra parada.

Las principales diferencias entre tipos deprocesadoras están en el tren de rodaje (rue-das o cadenas) y en la distribución entre lossemichasis, pudiendo estar montada la grúay el cabezal procesador en el semichasis de-lantero o en el trasero.

En ocasiones, además de realizar las la-bores de procesado de la madera tambiéntienen la opción del transporte, integrando enuna sola máquina el procesado y la saca demadera hasta el parque de apilado.

Desde que la mecanización de los apro-vechamientos forestales se empezase a des-arrollar es en este tipo de máquinas en lasque más se ha avanzado, concentrando, en laactualidad, los principales avances técnicosdentro del sector.Todas las marcas comercia-

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les de procesadoras cuentan con sistemaselectrónicos e informáticos que controlan ygestionan todas las operaciones de la máqui-na, tanto desde el punto de vista funcionalcomo en rendimiento y seguridad (foto 23).

Estos sistemas de gestión están amplian-do sus posibilidades hacia la georreferencia-ción y el posicionamiento global de la máqui-na con el objetivo de tener en todo momentolocalizado el punto de trabajo y la productivi-dad para poder generar mapas de rendimien-to. Otra aplicación importante es la posibili-dad de comunicación con el exterior median-te mensajes GPRS o GSM que facilitan la ges-tión de la flota de maquinaria.

Estudios de investigación

El Grupo de Investigación AGR126 de laUniversidad de Córdoba ha realizado variosestudios de investigación centrados en lascondiciones de trabajo de los tractoristas,principalmente, en lo relativo a la exposicióna ruido y vibraciones ya la seguridad frente alvuelco.

CUADRO U.Nivel de ruido diario equivalente en los puestos de trabajo estudiados.

PUESTO DE TRABAJO imq,d (dBA)

Tractor de ruedas de doble tracción 98,3

Tractor de cadenas con desbrozadora

Modelo A 102,6

Modelo B 95.8

Skidder 97,5

Autocargador 91.2

Cargador 88.7

CUADRO III.Valor total de aceleración de las VCC en los puestos de trabajo estudiados.

PUESTO DE TRABAJO—

a, (m/52)Tractor de cadenas con desbrozadora

Modelo B 0.76

Skidder

Circulación en vacío por camino i l i 2,98

Arrastre 1,50

Autocargador

Carga en remolque 0,65

Circulación en vacío por camino (2) 1.02

Cargador 1.06

(1) Camino en malas condiciones(2) Ascenso por camino húmedo con fuerte pendiente.

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CUADRO IV.Pendientes límite en tractores forestales.

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Pendiente límite estática (%) Pendiente límite dinámica (%)

Lateral Longitudinal Lateral Longitudinal

Tractor de ruedas 55 66 20 25

Tractor de cadenas 100 110 50 60

Autocargador 60 70 40 50

Skidder 100 110 50 70

Tractor empujador (bulldozer)—

62 72 40 50.

En los cuadros II y III se muestran los ni-veles diarios equivalentes (LAeci , d ) de ruido ylos valores totales de aceleración de las Vi-braciones de Cuerpo Completo (VCC), trans-mitidas a través del asiento de la máquina,respectivamente, en los puestos de trabajoestudiados (Blanco eta!., 2003). Se observaque los niveles de ruido obtenidos están porencima del valor límite fijado por el Real De-creto 286/2006 (87 dBA) y los valores deaceleración también superan el valor límiteestablecido por el Real Decreto 1311/2005(1,15 m/s2 ) o se sitúan entre éste y el nivelde acción (0,5 m/s2).

Estos resultados dejan claro que muchasde las mejoras a realizar en estas máquinasdeben estar dirigidas a reducir dichos agen-tes, evitando así la aparición de posibles en-fermedades profesionales y consiguiendomejorar la ergonomía en las tareas.

En cuanto a la estabilidad, en el cuadroIV se muestran las pendientes límites estáti-cas y dinámicas para diversos tipos de tracto-res ensayados en condiciones de campo (Ga-marra eta!., 2009)1

Agradecimientos

A la Empresa de Gestión Medioambiental(EGMASA) de la Consejería de Medio Ambien-te de la Junta de Andalucía, por la financiaciónrecibida para realizar estudios sobre condi-ciones de trabajo seguro con tractores y má-quinas forestales.

BIBLIOGRAFÍA

Blanco, R.; Vicario, J.; Blanco-Roldán, G.L., 2003. El rui-do y las vibraciones en la maquinada forestal. Montes,74,36 - 47.

Gamarra, J.L; Blanco-Roldán, G.L.; Gil-Ribes, J., 2009.Evaluación de las pendientes límite para el trabajo segu-ro con tractores y máquinas forestales. ETSIAM. Universi-dad de Córdoba.

Real Decreto 1311/2005, de 4 de noviembre, sobre laprotección de la salud y la seguiidad de los trabajadoresfrente a los hesgos dehvados o que puedan derivarse dela exposición a vibraciones mecánicas.

Real Decreto 286/2006, de 10 de marzo, sobre la pro-tección de la salud y la seguridad de los trabajadorescontra los riesgos relacionados con la exposición al rui-do.

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