Universitatea Transilvania dinold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/TudosoiuCatalin.pdf · Ing. Cătălin TUDOSOIU Rezumatul tezei de doctorat 4 Întreaga mea

Universitatea Transilvania din Braşov

Şcoala Doctorală Interdisciplinară

Departament didactic: Exploatări Forestiere,

Amenajarea Pădurilor şi Măsurători Terestre

Ing. Cătălin TUDOSOIU

Calculul, materializarea și încercarea unei sisteme de

utilaje acționată de tractorul universal de 70 CP în vederea

reparării și întreținerii drumurilor auto forestiere

The calculating, materialization and testing of a

sistema of equipments actioned by a universal tractor of

70 CP for repair and mentainance of the forest road

REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT

Conducător ştiinţific

Prof. dr. ing. Valentina CIOBANU

BRASOV, 2014

Ing. Cătălin TUDOSOIU Rezumatul tezei de doctorat

1

MINISTERUL EDUCAŢIEI ȘI CERCETĂRII ȘTIINȚIFICE

UNIVERSITATEA TRANSILVANIA DIN BRAŞOV

Bd. Eroilor, nr. 29, 500036, Tel./Fax: +40 268 410525, +40268 412088

www.unitbv.ro

D-lui (D-nei)………………………………………………………………………………..

COMPONENŢA

Comisia de evaluare și susținere a tezei de doctorat

Numită de către Rectorul Universităţii Transilvania din Braşov

Nr. 7333 din 02.06.2015

Preşedinte: Conf. univ. dr. ing. Stelian Alexandru BORZ

Prodecan – Facultatea de Silvicultură şi Exploatări Forestiere


Coordonator ştiinţific: Prof. univ. dr. ing. Valentina Doina CIOBANU


Referenţi: Cercet. șt. gr. I. dr. ing. Ion PIRNĂ

Institutul Național Mecanizarea Agriculturii, București

Conf. univ. dr. ing. Dan ZAROJANU

Unieversitatea Ștefan cel Mare din Suceava

Prof. univ. dr. ing. Gheorghe IGNEA


Susţinerea publică a tezei de doctorat va avea loc în data de 16.07.2015, ora 11

00

în corpul S al Universităţii Transilvania din Braşov, sala S I2.

Eventualele aprecieri sau observaţii asupra conţinutului lucrării vă rugăm să le

transmiteţi în timp util pe adresa de e-mail: [email protected] sau pe adresa

Facultăţii de Silvicultură şi Exploatări Forestiere (Str. Şirul Beethoven, nr. 1, 500123

Braşov, Romania).

Vă mulţumim şi vă aşteptăm să luaţi parte la susţinerea publică a tezei de doctorat.

mailto:[email protected]


2

CUVÂNT ÎNAINTE

Elaborarea tezei nu ar fi fost posibil de realizat fără o conjuctură mai mult decât

favorabilă, în care s-au împletit atât finanțări vizând teme și proiecte de cercetare, cât și

colective de lucru și instituții de cercetare și învățământ superior.

Elaborarea referatelor științifice la care am participat în calitate de autor, în anii

anteriori, s-au finalizat cu materializări ale modelelor experimentale la care ne-am referit,

respectiv sistema de utilaje destinată lucrărilor de întreținere și reparații asupra drumurilor

forestiere. Această sistemă de utilaje a fost supusă lucrărilor cu caracter experimental,

datele culese constituind un bogat filon informațional, atât de necesar în vederea

elaborării prezentei teze.

De netăgăduit este faptul că rezultatele prezentate reprezintă un summum al

sprijinului acordat de instituții și personalități științifice, specialiști și practicieni, cărora le

aduc și pe această cale mulțumirile noastre.

În mod deosebit exprimăm cu această ocazie mulțumiri:

Conducerilor Universității Transilvania din Brașov și Facultății de

Silvicultură și Exploatări Forestiere pentru că mi-au oferit posibilitatea de a parcurge

această etapă, foarte importantă pentru mine, într-un mediu academic deosebit.

În mod special, îmi exprim elogiul la adresa Doamnei prof. univ. dr. ing.

Valentina CIOBANU, ale cărei îndrumări au condus la realizarea acestei teze. Mulțumiri

pentru acceptarea unui „subiect” deloc facil, dar și pentru încurajările susținute în vederea

abordării unor aspecte mai puțin semnalate în literatura de specialitate.

Mulțumiri adresez și Domnului cercet. șt. gr. I dr. ing. Ion PIRNĂ ,

Domnului conf. univ. dr. ing. Dan ZAROJANU și Domnului prof. univ. dr. ing.

Gheorghe IGNEA pentru amabilitatea cu care au acceptat să facă parte din comisia de

analiză a tezei de doctorat.

Doresc să mulțumesc tuturor cadrelor didactice de la Departamentul de

Exploatări Forestiere, Amenajarea Pădurilor și Măsurători Terestre pentru

înțelegerea și amabilitatea cu care au evaluat teza la susținerea acesteia in Departamentul

de Cercetare.

Pentru sugestiile și părerile neprețuite doresc să mulțumesc Domnului prof. univ.

dr. ing. Rostislav BEREZIUC, Doamnei prof. univ. dr. ing Valeria ALEXANDRU,


3

Domnului prof. univ. dr. ing. Nicolae OLTEANU, Domnului pof. Univ. dr. ing.

Ștefan UNGUREANU și Domnului conf. univ. dr. ing. Marius PĂUN.

Deoarece la dezvoltarea mea profesională au contribuit o serie întreagă de

personalități, aș dori să adresez mulțumiri și cadrelor didactice de la Facultatea de

Mecanică din cadrul Universității Politehnica din București, în special Domnilor

prof. univ. dr. Radu IATAN și prof. dr. Valeriu JINESCU pentru faptul că mi-au

creat și format un mod gnoseologic de factură tehnico-matematică.

Mulțumesc conducerilor Institutului de Cercetări și Amenajări Silvice „Marin

Drăcea”, în special Domnului cercet. șt. gr. I dr. ing. Romică TOMESCU și

Domnului cercet. șt. gr. I dr. ing. Ovidiu BADEA pentru logistica și sprijinul oferit în

vederea efectuării lucrărilor privind materializarea sistemei de utilaje și a lucrărilor cu

caracter experimental.

De asemenea, doresc să mulțumesc Regiei Naționale a Pădurilor – Romsilva,

respectiv Domnilor Directori ai Direcției Tehnice dr. ing. M. DAIA și ing. Gh.

DIMA pentru aprecierea favorabilă asupra subiectului abordat și generozitatea fondurilor

alocate lucrărilor de cercetare prin programul de Cercetare – Dezvoltare Tehnologică.

Mulțumesc fostului colectiv de Mecanizarea Lucrărilor Silvice din cadrul

I.C.A.S., respectiv colegilor cercetători, c.s.p. G. PÂRJOL, c.s.p. III C.

DUMITRESCU, c.s.p. III M. ANGHEL, tehn. pr. I. JUMOLEA, tehn. pr. I. NițĂ,

a.c. Elena ACHIM, P. COSTACHE, atât pentru ajutorul inestimabil privind conceperea

și materializarea utilajelor ce compun sistema, cât și pentru sprijinul permanent acordat

odată cu lucrările cu caracter experimental. În acei ani alocați cercetărilor, aceștia au

constituit colaboratori activi și de mare valoare, care m-au sprijinit în etape dificile ale

derulării temelor din programul de cercetare.

Mulțumesc Domnului ing. Gh. MOICEANU, șeful Ocolului Silvic Mâneciu,

care mi-a acordat întregul sprijin în vederea încercării sistemei de utilaje în condiții de

producție, punându-mi la dispoziție atât resursa umană cât și componentele de logistică

necesare.

Aduc mulțumiri colegului și prietenului meu, Domnul dr. ing. C.

STOICULESCU pentru faptul că mi-a fost „consilier” în probleme de silvicultură

aplicată și de mediu, chiar și după ce am absolvit facultatea de profil din Brașov, primind

adesea sfaturi pertinente în cazul elaborării și redactării tezei.

Mulțumesc mamei mele, fost cercetător științific (c.s.p. III) în cadrul I.N.L.

București, care a fost alături de mine în momente dificile.


4

Întreaga mea recunoștință se îndreaptă spre prietena mea Stela MIHAI care, în

tot acest răstimp, m-a încurajat și m-a sprijinit în continuarea dezideratelor referitoare

la cunoaștere și aprofundare, un sprijin real primind și la tehnoredactarea tezei.

De asemenea, adânc respect pentru colegii din I.C.A.S. trecuţi în nefiinţă, care mi-

au dăruit cu dragoste tot sprijinul lor dezinteresat.

Rândurile de mai sus pot conține și omisiuni regretabile, însă tuturor acelora care

s-au angajat în realizarea și elaborarea unei astfel de lucrări, sunt dator să le aduc un

prinos de mulțumiri.

Autorul


5

CUPRINS

Teză / Rezumat

CUVÂNT ÎNAINTE …………………………………………….……………...…. 2 2

C U P R I N S – limba română ................................................................................ 5 5

C U P R I N S – limba engleză ................................................................................. 11 12

INTRODUCERE …………………………………………………………….......... 18 19

1. SCOPUL ȘI OBIECTIVELE TEZEI ..................................................................... 22 21

1.1. Scopul tezei ................................................................................................. 22 21

1.2. Obiectivele tezei .......................................................................................... 23 22

1.3. Metode de cercetare ………………………………………………………. 25 24

2. STADIUL ACTUAL AL CUNOȘTINȚELOR REFERITOARE LA

TEHNOLOGIILE UTILIZATE PENTRU ÎNTREȚINEREA ȘI

REPARAREA DRUMURILOR FORESTIERE. MAȘINI ȘI UTILAJE

FOLOSITE ………………………………………………………………………... 28 –

2.1. Clasificarea și elementele constructive ale drumurilor forestiere ………... 28 –

2.1.1. Clasificarea drumurilor forestiere ………………………….…….. 28 –

2.1.2. Elementele constructive ale drumurilor forestiere în secțiune

transversală ……………………………………………………………… 30 – 2.1.2.1. Platforma drumului ………………………….……………. 30 –

2.1.2.2. Taluzurile ………………………….……………………… 32 –

2.1.2.3. Șanțurile și rigolele ………………………………………. 32 –

2.1.2.4. Banchetele ……………………….……………………….. 33 –

2.1.2.5. Gabaritul de liberă trecere ………………………….…….. 33 –

2.1.3. Suprastructura drumului ……………………………………......... 33 –

2.1.4. Tipuri de sisteme rutiere ……………………………………......... 33 –

2.2. Tehnologiile utilizate în vederea realizării lucrărilor de întreținere și

reparare a drumurilor forestiere …………………………...…………………... 36 –

2.2.1. Degradări ale drumurilor auto forestiere și cauzele care le

provoacă .................................................................................................... 36 –

2.2.1.1. Lăsăturile ……………………….……………………........ 37 –

2.2.1.2. Degradările produse de îngheţ – dezgheţ ……………........ 37 –

2.2.1.3. Spălările şi afuierile ………………………………………. 37 –

2.2.1.4. Alunecările …………………….……………………......... 37 –

2.2.1.5. Degradările podeţelor tubulare …………………….……... 38 – 2.2.1.6. Degradările staţiilor de încrucişare ………………….......... 38 –

2.2.1.7. Lipsa şanţurilor ………………………….………………... 38 –

2.2.2. Tehnologiile folosite în cadrul lucrărilor de întreținere și reparare . 38 –

2.2.2.1. Clasificarea lucrărilor de întreținere și reparare a

drumurilor forestiere ………………………………..……………... 39 –

2.2.2.2. Procese tehnologice la lucrările de întreținere și reparare a

drumurilor forestiere, pe categorii de lucrări ................................... 40 –

A. Procesul tehnologic pentru execuția lucrărilor specifice de

întreținere și reparare, comune tuturor categoriilor de

drumuri …................................................................................ 40 – B. Procesul tehnologic pentru execuția lucrărilor specifice de

întreținere și reparare a suprastructurii drumului (sistemelor

rutiere) ………………...…………………………………….. 42 –

C. Procesul tehnologic pentru producerea materialelor

pietroase .................................................................................. 43 –

2.2.2.3. Lucrări de întreținere și reparare specifice elementelor

constructive ale drumurilor forestiere ……………………….......... 44 –


6

A. Întreținerea acostamentelor................................................... 44 –

B. Întreținerea taluzurilor …………………………………….. 45 –

C. Întreținerea șanțurilor ………………………………........... 45 –

D. Întreținerea drenurilor ……………………………………... 45 –

E. Întreținerea podurilor și podețelor.......................................... 46 –

F. Întreținerea părții carosabile ……………………………….. 46 –

2.2.3. Condițiile de aplicare, în prezent, a tehnologiilor mecanizate ce

vizează întreținerea și repararea drumurilor forestiere..................................

47

–

2.2.4. Analiza sistemei de mașini și utilaje folosite în prezent ……............

2.2.4.1. Sistema de mașini și utilaje folosite în cadrul lucrărilor de

49 –

întreținere și reparații curente. Categorii de lucrări ………………..... 49 –

A. Categorii de lucrări ce se pot executa cu autogrederul........... 49 –

B. Categorii de lucrări ce se pot executa cu buldoexcavatorul.... 50 –

C. Categorii de lucrări ce se pot executa cu excavatorului......... 51 –

D. Categorii de lucrări ce se pot executa cu încărcătorul

frontal..............................................................................................

52

–

E. Categorii de lucrări ce se pot executa cu buldozerul.............. 52 –

F. Categorii de lucrări ce se pot executa cu ruloul compactor.... 53 –

2.2.4.2. Mașini și utilaje folosite în procesul tehnologic de obținere

a materialului pietros.........................................................................

55

–

2.3. Mașini și utilaje produse în străinătate, destinate realizării lucrărilor de

întreținere și reparații asupra drumurilor forestiere. Caracteristici tehnico –

economice …………………………………………………………………….. 57 –

2.3.1. Autogrederul ……………………………………………………… 58 –

2.3.2. Buldoexcavatorul …………………………………………………. 59 –

2.3.3. Buldozerul ………………………………………………………... 59 –

2.3.4. Vibrocompactorul ………………………………………………… 60 –

2.3.5. Încărcătorul frontal ……………………………………………….. 61 –

2.3.6. Excavatorul …………………………………………………......... 61 –

2.3.7. Autobasculanta. Autocisterna ………………………………......... 62 –

2.3.8. Motocompresorul pentru producerea aerului tehnic....................... 63 –

2.3.9. Concasorul mobil ………………………………………………… 63 –

2.4. Prețurile medii de achiziție ………………………………………………..

2.5. Studiu de soluție privind realizarea de utilaje noi, complementare la

64 –

sistema de utilaje folosită în prezent …………………………………………..

1. Achiziționarea de utilaje performante, necesare deschiderii și

65 –

construcției de noi drumuri forestiere noi, pretabile totodată efectuării

lucrărilor de reparații privind mentenanța drumurilor …………………..

65

–

2. Reparațiile curente și lucrările de întreținere să fie efectuate cu forțe

proprii, cu antrenare atât a resurselor umane disponibile din sector, cât și

a mijloacelor tehnice de lucru existente ………………………………… 66 –

3. OBIECTIVELE ȘI METODOLOGIA DE CERCETARE. LUCRĂRI

EFECTUATE ..............................................................................................................

68

26

3.1. Prezentarea componenței sistemei de utilaje acționată de tractorul

universal ................................................................................................................ 68 26

3.1.1. Plug de săpat și curățat șanțuri.......................................................... 68 –

3.1.2. Scarificator drumuri forestiere........................................................... 68 –

3.1.3. Echipament pentru întreținerea drumurilor forestiere …………….. 69 26

3.1.4. Rulou compactor static tractat ……………………………………..

3.2. Dimensionarea principalilor parametri constructivi ai organelor active de

69 –

lucru proprii sistemei de utilaje ………………………………………………... 69 26


7

3.2.1. Procesul de lucru în cazul plugului de săpat și curățat șanțuri ……................... 69 –

3.2.1.1. Bazele teoretice ale procesului de lucru …………………..................... 69 –

3.2.1.1.1. Considerații generale..................................................................

3.2.1.1.2. Determinarea relației de calcul a forței normale

69 –

exercitate pe suprafața organului de lucru …………………......................

3.2.1.1.3. Calculul forței normale manifestate la suprafața

71 –

activă de lucru ……………………………….............................................

3.2.1.2. Determinarea razei de curbură proprie cormanei plugului

75 –

–

de săpat și curățat șanțuri ………………………………………….....................

3.2.1.2.1. Cormana universală. Extinderea conceptului de

78

pană tetraedrică ............................................................................................ 78 –

3.2.1.2.2. Determinarea razei minime de curbură a cormanei............................ 79 –

3.2.1.2.3. Determinarea razei maxime de curbură a cormanei.....................

3.2.1.2.4. Stabilirea razei de curbură a cormanei în funcție de

82 –

valorile unghiurilor optime, determinate în cazul penei

tetraedrice............................................................................................................

86

–

3.2.2. Procesul de lucru în cazul scarificatorului tractat …………………..................

3.2.2.1. Forțele ce acționează asupra dintelui de scarificare pe

87 –

durata procesului de lucru …………………………………………....................

3.2.2.2. Calculul de dimensionare pentru dintele de scarificare.

87 –

Stabilirea ecuațiilor de echilibru …………………………….............................. 90 –

3.2.2.3. Productivitatea estimată pentru scarificatorul tractat ……....................... 92 –

3.2.3. Procesul de lucru în cazul grederului tractat........................................................

3.2.3.1. Corp de revoluție cu perete subțire. Izolarea unui element

93 26

de suprafață ............................................................................................................

3.2.3.2. Încărcarea unui element de înveliș cu sarcini. Stabilirea

93 26

ecuațiilor de echilibru ……………………………………………....................... 94 27

3.2.3.3. Încărcarea lamei de nivelare a grederului tractat cu sarcini...................... 98 31

3.2.3.4. Verificarea dimensionării grosimii peretelui lamei de nivelare..... 101 35

3.2.3.4.1. Verificarea în conformitate cu teoria tensiunii

tangențiale maxime (teoria a III-a de rezistență) ……………...................

102

35

3.2.3.4.2. Verificarea în conformitate cu teoria energiei de variație a

formei (teoria a IV-a de rezistență) ……………….................................

102

35

3.2.3.5. Productivitatea estimată pentru grederul tractat ………….................... 104 37

3.2.4. Procesul de lucru în cazul cilindrului compactor............................................... 105 –

3.2.4.1. Determinarea presiunii specifice de lucru. Stabilirea ecuațiilor

de echilibru …………………………………………….....................................

105

–

3.2.4.2. Calculul numărului de treceri necesar pentru realizarea

compactării ............................................................................................................

108

–

3.2.4.3. Determinarea puterii necesare acționării cilindrului

compactor ..............................................................................................................

110

–

A. Rezistența la deplasare …………………………………..................... 110 –

B. Rezistența la deplasare în rampă................................................................ 111 –

C. Rezistența produsă de forțele de inerție …………………................... 112 –

D. Rezistența la viraje …………………………………........................... 112 –

E. Condiția de nonpatinare …………………………………....................

3.2.4.4. Dimensionarea învelișului tamburului compactor în cazul

113 –

solicitărilor dinamice ………………………………………………..................

3.2.4.4.1. Caracteristicile constructive ale tamburului de

113 –

compactare......................................................................................................... 113 –


8

3.2.4.4.2. Determinarea valorilor forțelor axiale și a momentelor de inerție.......................................................................

115

–

3.2.4.4.3. Stabilirea sistemului static nedeterminat. Aplicarea

metodei eforturilor asupra componentelor tamburului de

compactare ........................................................................................

3.2.4.4.4. Determinarea eforturilor ce se manifestă în

118 –

elementele sistemului static nedeterminat …………………........... 127 – 3.2.4.4.5. Verificarea elementelor constructive ale

tamburului compactor, în funcție de încărcările prezente în diagrama forțelor axiale și în diagrama momentelor de inerție........

129

–

3.2.4.5. Productivitatea estimată pentru ruloul neted static tractat........... 132 –

3.3. Realizarea sistemei de utilaje la nivel de model experimental............................. 133 38

3.3.1. Plug de săpat și profilat șanțuri................................................................ 133 –

3.3.1.1. Modul de realizare. Componență................................................. 133 –

3.3.1.2. Modul de lucru …………………………………….................... 135 –

3.3.2. Scarificator drumuri forestiere.................................................................. 137 –

3.3.2.1. Modul de realizare. Componență................................................. 137 –

3.3.2.2. Modul de lucru............................................................................. 140 –

3.3.3. Greder tractat............................................................................................ 141 38

3.3.3.1. Modul de realizare. Componență................................................. 141 38

3.3.3.2. Modul de lucru............................................................................. 145 43

3.3.4. Rulou compactor static tractat ………………………………................. 146 –

3.3.4.1. Modul de realizare. Componență …………………………........ 146 –

3.3.4.2. Modul de lucru.............................................................................. 150 –

3.3.5. Oțeluri utilizate pentru organele active de lucru....................................... 151 –

3.4. Încercarea sistemei de utilaje................................................................................. 152 –

3.4.1. Considerente ce au determinat alegerea locațiilor pentru

desfășurarea experimentărilor.............................................................................

152

–

3.4.2. Experimentări efectuate în condiția laborator – câmp la Baza

Experimentală I.C.A.S. Cornetu …………………………………………........

153

43

3.4.2.1. Algoritmul de desfășurare și rezutatele obținute.

Generalități ….............................................................................................

154

44

3.4.2.2. Scarificarea platformei ………………………………................ 155 45

3.4.2.3. Nivelarea platformei ………………………………………........ 156 46

3.4.2.4. Săparea şanţului …………………………………………........... 157 46

3.4.2.5. Nivelare bilon …………………………………………….......... 158 47

3.4.2.6. Omogenizarea materialului ………………………………......... 159 48

3.4.2.7. Nivelarea finală …………………………………………........... 160 49 3.4.2.8. Cilindrarea ……………………………………………….......... 161 50 3.4.2.9. Prelucrarea datelor culese odată cu efectuarea

experimentului............................................................................................ 162 50

3.4.2.10. Cuantificarea stării finale a porţiunii de drum reparat …........... 163 51

3.4.2.11. Calitatea lucrărilor ……………………………………….........

3.4.3. Experimentări efectuate în condiții de producție: Direcția Silvică.

165 53

Prahova – Ocolul Silvic Mâneciu.........................................................................

3.4.3.1. Considerente ce au condus la alegerea efectuării setului de

168 55

experimentări în cadrul O.S. Mâneciu .......................................................

3.4.3.2. Descrierea condițiilor inițiale ale drumului ales pentru

168 55

efectuarea experimentărilor ........................................................................

3.4.3.3. Modul de desfăşurare al experimentărilor. Algoritmul de

168 55

lucru ………………………………………………………………........... 170 56


9

A. Îndepărtarea materialului depus în bilon ca urmare a curăţărilor anterioare ale şanţului …………………………….

172

57

B. Lărgirea lăţimii platformei drumului ……………………...

C. Săparea şanţului de scurgere şi îndepărtarea materialului

173 57

rezultat ........................................................................................ 174 58

D. Curăţarea platformei drumului prin răzuire........................... 175 59

3.4.3.4. Calitatea lucrărilor executate ……………………………..... 176 60

4. REZULTATELE CERCETĂRILOR................................................................... 181 64

4.1. Rezultate de natură teoretică...........................................................................

4.2. Prezentarea modelului experimental al sistemei de utilaje destinată

181 64

reparațiilor curente și întreținerii drumurilor forestiere ………………………..... 182 64

4.2.1. Sursa energetică de acționare ……………………………………..... 182 65

4.2.2. Plug de săpat și curățat șanțuri ……………………………………... 185 65

A. Domeniul de utilizare …………………………………………..... 185 65 B. Caracteristici tehnice …………………………………………...... 185 66

4.2.3. Scarificator drumuri forestiere ............................................................ 186 66 A. Domeniul de utilizare ...................................................................... 186 66 B. Caracteristici tehnice …………………………………………....... 186 66

4.2.4. Greder tractat....................................................................................... 187 67

A. Domeniul de utilizare...................................................................... 187 67

B. Caracteristici tehnice …………………………………………...... 187 67

4.2.5. Rulou compactor static tractat …………………………………….... 188 67

A. Domeniul de utilizare …………………………………………..... 188 67

B. Caracteristici tehnice …………………………………………...... 188 68

4.3. Rezultate experimentale ………………………………………………….....

4.3.1. Sinteza experimentărilor efectuate în cadrul Bazei Experimental

189 68

I.C.A.S. Cornetu.............................................................................................

4.3.2. Sinteza experimentărilor efectuate în cadrul D.S. Prahova, O.S.

189 –

Mâneciu .......................................................................................................... 192 –

4.3.3. Productivitățile înregistrate de sistema de utilaje …………………... 196 68

5. CALCULUL ECONOMIC. APLICAREA METODELOR DE ANALIZĂ COMPLEX – DECIZIONALĂ ………………………………………………….....

198

70

5.1. Analiza comparativă referitoare la unul din utilajele sistemei (greder

tractat – EID) cu alte utilaje produse în străinătate................................................

198

70

5.1.1. Metoda de analiză complex decizională (ELECTRE)........................ 198 70

5.1.1.1. Prezentarea metodei................................................................ 198 70

5.1.1.2. Identificarea unor companii producătoare de gredere

tractate .................................................................................................

199

–

5.1.1.3. Precizarea, alegerea și justificarea elementelor procesului

decizional .............................................................................................

203

70

5.1.1.4. Întocmirea matricei formată din mulțimea variantelor și

mulțimea criteriilor decizionale...........................................................

206

72

5.1.1.5. Stabilirea utilităților................................................................

5.1.1.6. Stabilirea concordanței între variantele de gredere

207 73

considerate ................................................................................................

5.1.1.7. Stabilirea discordanței între variantele de gredere

209 74

considerate ....... ......................................................................................

5.1.1.8. Stabilirea variantei optime și realizarea grafului de relații

210 75

între strategiile analizate …………………………………………...... 211 75

5.1.2. Metoda de analiză multi-criterială avansată (FRISCO) …………. 212 76

5.1.2.1. Prezentarea metodei ……………………………………… 212 76


10

5.1.2.2. Precizarea elementelor procesului decizional. Stabilirea criteriilor comparative ......................................................................

213

76

5.1.2.3. Calculul utilităților ……………………………………….. 214 77

5.1.2.4. Stabilirea nivelului criteriilor …………………………….. 215 78

5.1.2.5. Calculul coeficienților de pondere ……………………….. 216 79

5.1.2.6. Acordarea notei de importanță ............................................ 218 80

5.1.2.7. Stabilirea ierarhizării variantelor analizate ………………..

5.1.3. Concluzii privind ierarhizarea după metoda de analiză complex

219 81

decizională, comparativ cu metoda multicriterială avansată …...………. 222 82

5.2. Eficiența tehnico – economică ……………………………………………. 222 83

5.2.1. Determinarea cheltuielilor directe. Evaluarea cotei de amortizare

specifice utilajelor încercate ……………………………………………..

223

83

5.2.1.1. Costurile de achiziţie (realizare) proprii sistemei de utilaje

5.2.1.2. Costul reparaţiilor şi întreţinerilor specifice sistemei de

225 83

utilaje ................................................................................................ 228 86

5.2.1.3. Valoarea reziduală înregistrată de sistema de utilaje .......... 228 87

5.2.1.4. Vârsta industrială ………………………………………….

5.2.2. Evaluarea costurilor determinate de consumurile specifice de

229 87

carburant şi lubrifianţi …………………………………………………... 229 87

5.2.3. Evaluarea capacităţii de lucru ……………………………………. 230 88

5.2.4. Evaluarea fondului de salarizare …………………………………. 230 88

5.2.5. Evaluarea cheltuielilor directe …………………………………… 231 89

5.2.6. Evaluarea cheltuielilor totale …………………………………….. 231 90

6. CONCLUZII ȘI CONTRIBUȚII PERSONALE .............................................. 233 92

6.1. Concluzii cu privire la conceperea, dimensionarea și realizarea sistemei

de utilaje .............................................................................................................

233

92

6.2. Concluzii privind experimentarea sistemei de utilaje. Productivitățile

înregistrate pentru repararea unui kilometru de drum forestier ………………..

234

93

6.2.1. Concluzii cu privire la încercarea sistemei de utilaje în condiția

laborator – câmp (Baza Experimentală I.C.A.S. Cornetu) ………………

235

93

6.2.2. Concluzii cu privire la încercarea sistemei de utilaje în condiții de

producție (D.S. Prahova – O.S. Mâneciu) ……………………………….

236

94

6.3. Concluzii desprinse din calculul economic ................................................. 237 95

6.4. Caracterul de noutate și contribuții personale ……………………………. 242 96

6.4.1. Particularități ce prezintă caracter de noutate și/sau originalitate

referitoare la modelele fizico-matematice aplicate la dimensionarea

sistemei .....................................................................................................

6.4.2. Particularități ce prezintă caracter de noutate și/sau originalitate

242 96

privind materializarea sistemei …………………………………………. 242 96

A. Greder tractat ............................................................................... 243 96

B. Plug de săpat și curățat șanțuri …………………………………. 243 –

C. Rulou compactor static tractat ..................................................... 244 –

6.5. Propuneri ce vizează modul de implementare în producție a sistemei de

utilaje …………………………………………………………………………..

245

97

BIBLIOGRAFIE ………………………………………………………………….. 247 99

ANEXE …………………………………………………………………………….. 254 102

Anexa 1 – Autogredere ……………………………………………………….. 255 –

Anexa 2 – Buldoexcavatoare …………………………………………………. 257 –

Anexa 3 – Buldozere …………………………………………………………. 259 –

Anexa 4 – Vibrocompactoare ………………………………………………… 261 – Anexa 5 – Încărcătoare frontale ………………………………………………. 264 –


11

Anexa 6 – Excavatoare ………………………………………………………............. 266 –

Anexa 7 – Autobasculante ……………………………………………………............ 259 –

Anexa 8 – Autocisterne ………………………………………………………............ 271 –

Anexa 9 – Motocompresoare destinate producerii aerului tehnic ……………............ 273 –

Anexa 10 – Concasoare mobile ……………………………………….……….......... 275 –

Anexa 11 – Notă de constatare ………………………………………………............ 277 103

Anexa 1 2 – Prețuri de achiziție pentru tractoarele de uz agricol și remorci

basculante ......................................................................................................................

278

–

Anexa 13 – Borderou figuri .......................................................................................... 279 –

Anexa 14 – Borderou fotografii .................................................................................... 281 –

Anexa 15 – Borderou tabele ......................................................................................... 284 –

Anexa 16 – Lista de abrevieri și simboluri ................................................................... 288 104

Anexa 17 – Scurt rezumat al tezei de doctorat (în limba română și limba

engleză) .........................................................................................................................

289

105

Anexa 18 – Diseminarea rezultatelor …………………………………………........... 290 106

Anexa 19 – Curriculum vitae – limba română .............................................................. 292 108

Anexa 20 – Curriculum vitae – limba engleză ............................................................. 294 110


12

CONTENTS

Teză / Rezumat

PREFACE ……………………………………………………………………….. 2 2

CONTENTS – Romanian language ……………………………………………… 5 5

CONTENTS – English language ………………………………………………… 11 12

INTRODUCTION ………………………………………………………………. 21 19

1. THE PURPOSE AND THE OBJECTIVES OF THE THESIS …………… 22 21

1.1. The purpose of the thesis ……………………………………………….. 22 21

1.2. The objectives o the thesis ……………………………………………… 23 22

1.3. Research methods ………………………………………………………. 25 24

2. THE ACTUAL STATE OF KNOWLEDGE REGARDING THE

TECHNOLOGIES USED FOR MAINTAINING AND REPARATION OF FOREST ROADS. MACHINERY AND EQUIPMENTS USED ……………..

28

–

2.1. The classification and the constructive elements of forest roads ………. 28 –

2.1.1. The classification of forest roads ……………………………….. 28 –

2.1.2. The constructive elements of forest roads, in transversal section . 30 –

2.1.2.1. The platform of the forest roads ………………………… 30 –

2.1.2.2. The slopes of the forest roads …………………………... 32 –

2.1.2.3. Ditches and rills ………………………………………… 32 –

2.1.2.4. Banquettes ………………………………………………. 33 –

2.1.2.5. Structure gauge …………………………………………. 33 –

2.1.3. The suprastructure of the forest roads ………………………….. 33 –

2.1.4. Types of road systems ………………………………………….. 34 –

2.2. The technologies used in maintaining and reparation of forest roads ….. 36 –

2.2.1. Degradations of the forest roads and causes they produce ……... 36 –

2.2.1.1. Settlings …………………………………………………. 37 –

2.2.1.2. Degradations produces by frost – thaw …………………. 37 –

2.2.1.3. Washes and bank-slide ………………………………….. 37 –

2.2.1.4. Landslide ………………………………………………... 37 –

2.2.1.5. Degradation of the tubular culverts …………………….. 38 –

2.2.1.6. Degradations of crossing stations ………………………. 38 –

2.2.1.7. Lack ditches ……………………………………………..

2.2.2. The technologies used in maintaining and reparation of forest

38 –

roads ……………………………………………………………………

2.2.2.1. Classification of works of maintenance and reparation of

38 –

forest roads …………………………………………………….....

2.2.2.2. Technological processes for works of maintenance and

39 –

repair of forest roads, on the categories of works ………………..

A. The technological process for the execution of works

40 –

specific of maintenance and repair, common to all forest

roads …………......................................................................

40

–

B. The technological process for the execution of the specific works of maintenance and reparation of

suprastructure of the forest roads ………………………….. C. The tecnological process for the production of materials

42 –

stony ………………………………………………………..

2.2.2.3. Works of maintenance and reparation specific of the

43 –

constructive elements of the forest roads ……………………….. 44 –

A. The maintenance of road verges ……………………….. 44 –


13

B. The maintenance of road embankment ………………… 45 –

C. The maintenance of ditches …………………………….. 45 –

D. The maintenance of collecting drains ………………….. 45 –

E. The maintenance of bridges and culverts ………………. 46 –

F. The maintenance of carriageway ……………………….

2.2.3. The application conditions, in present, of the mechanized

46 –

technologies that regard maintenance and reparation of forest roads ….

2.2.4. Analysis of the sistema of equipments and machinery used in

47 –

present .....................................................................................................

2.2.4.1. The sistema of equipments and machinery used in the

49 –

current works of maintenance and reparation. Categories of

works ……………………………………………………………..

49

–

A. Categories of works that can be executed with the

autograder .............................................................................

49

–

B. Categories of works that can be executed with the

backhoe ….............................................................................

50

–

C. Categories of works that can be executed with the

excavator …………………………………………………...

51

–

D. Categories of works that can be executed with the

frontal loader ……………………………………………….

52

–

E. Categories of works that can be executed with the

bulldozer ……………………………………………………

52

–

F. Categories of works that can be executed with the

compactor cylinder …………………………………………

53

–

2.2.4.2. Machinery and equipments used in the technological

process of obtaining the stony materials …………………………

55

–

2.3. Machinery and equipments produced abroad, destined for the works of

maintenance and reparation at the forest roads. Technical and economic

characteristics .……………………………………………………………….. 57 –

2.3.1. The auto grader …………………………………………………. 58 –

2.3.2. The backhoe ………………………………….…………………. 59 –

2.3.3. The bulldozer …………………………………………………… 59 –

2.3.4. The vibrocompactor cylinder …………………………………… 60 –

2.3.5. The frontal loader ………………………………………………. 61 –

2.3.6. The excavator …………………………………………………… 61 –

2.3.7. The auto toggle truck. The tank truck …………………………... 62 –

2.3.8. The motor-compressor for producing technical air …………….. 63 –

2.3.9. The mobile crusher ……………………………………………… 63 –

2.4. The average purchase prices …………………………………………….

2.5. Solution study regarding the materialization of new equipments,

64 –

complementary at the sistema of equipments used in present ……………….

1. Purchase of performing equipments necessary for the construction

65 –

of new forest roads, suitable at the works of maintenance and

reparation of the forest roads …………………………………………..

65

–

2. The current reparations and the maintenance works must to be

carried out with own forces, with engaging both the human resources

available in the sector and technical means of work existing …………. 66 –

3. THE OBJECTIVES AND THE METHODOLOGY OF RESEARCH.

CONDUCTED WORKS ………………………………………………………...

68

26

3.1. The presentation of the structure of the sistema of equipments actioned

by universal tractor ………………………………………………………….. 68 26


14

3.1.1. Plough of digging and cleaning ditches ………………………… 68 –

3.1.2. Scarifying machine for forest roads …………………………….. 68 –

3.1.3. Equipment for maintenance and reparation of forest roads ……. 69 26

3.1.4. Roller compactor static trailed ………………………………….. 69 –

3.2. The dimensioning of main constructive parameters of the active organs, own

for the sistema of equipments …………………………………………..

69

26

3.2.1. The work process of the plough of digging and cleaning ditches . 69 –

3.2.1.1. The theoretical bases of the working process …………... 69 –

3.2.1.1.1. General considerations ………………………….

3.2.1.1.2. Determining of the relationship of calculating the

69 –

normal force exerted on the surface of the working organ ...

3.2.1.1.3. The calculus of normal force manifested on the

71 –

working active surface …………………………………….

3.2.1.2. Determining the bend radius, own to the moldbroad of

75 –

the plough of digging and cleaning ditches ……………………...

3.2.1.2.1. Universal moldbroad. Extending the concept of

78 –

tetrahedral wedge …………………………………………..

3.2.1.2.2. Determining the minimum bend radius of the

78 –

moldbroad ………………………………………………….

3.2.1.2.3. Determining the maximum bend radius of the

79 –

moldbroad ………………………………………………….

3.2.1.2.4. Establishing the bend radius of moldbroad

82 –

according with the values of optimum angles determined in the

tetrahedrical wedge case ……………………………….

86

–

3.2.2. Working process of the scarifying trailed machine ……………..

3.2.2.1. The forces that acts on the tooth of scarification during

87 –

the working process ……………………………………………...

3.2.2.2. The calculus of dimensioning of the tooth of

87 –

scarification. The establishment of equilibrium equations ………

3.2.2.3. The estimated productivity for the scarifying trailed

90 –

machine ………………………………………………………….. 92 –

3.2.3. The working process for the trailed grader ……………………... 93 26

3.2.3.1. Body of revolution with thin-walled. Isolation of one

surface element …………………………………………………..

93

26

3.2.3.2. Uploading one element of coating with tasks. The

establishment of equilibrium equations ………………………….

94

27

3.2.3.3. Loading the levelling blade of a trailed grader with tasks

3.2.3.4. Checking dimensioning of the thickness of wall for the

98 31

levelling blade …………………………………………………....

3.2.3.4.1. Checking in accord with the theory of the

101 35

maximum tangential tension (the third theory of resistance)

3.2.3.4.2. Checking in accord with the theory of the energy

102 35

of variation of the shape (the fourth theory of resistance) … 102 35

3.2.3.5. The productivity established for the trailed grader ……... 104 37

3.2.4. The working process for the compactor cylinder ………………..

3.2.4.1. Determining the specific pressure of work. The

105 –

establishment of equilibrium equations ………………………….

3.2.4.2. The calculation of the number of passes required to

105 –

achieve compaction ………………………………………………

3.2.4.3. Determining the power required for actioning the

108 –

compactor cylinder ……………………………………………… 110 –


15

A. The resistance at movement …………………………… 110 –

B. The resistance at sloping movement …………………… 111 –

C. Resistance produced by the inertial forces …………….. 112 –

D. Resistance at cornering ………………………………… 112 –

E. The condition of non slip ……………………………….

3.2.4.4. Dimensioning the sheathing of the compactor tambour in

113 –

case of dynamic requests ………………………………………… 113 – 3.2.4.4.1. The constructive characteristics of the

compactation tambur ……………………………………… 3.2.4.4.2. Determining the values of the axial forces and

113 –

inertial moments ……………………………………………

3.2.4.4.3. Establishing of the indeterminate static system.

115 –

Applying the method of efforts on the components of the

compactation tambour ……………………………………..

118

–

3.2.4.4.4. Determination of the efforts manifested in the

elements of the indeterminate static system ……………….

127

–

3.2.4.4.5. The checking of the constructive elements of the

compactor tambour according with the loadings present

both in the diagram of axial forces and in the diagram of

inertial moments ……………………………………………

129

–

3.2.4.5. The estimated productivity for the trailed static smooth roller

……………………………………………………………...

132

–

3.3. Achievement of the sistema of equipments at the experimental model level

………………………………………………………………………….

133

38

3.3.1. Plough of digging and cleaning ditches ………………………… 133 –

3.3.1.1. The way how is made. Structure ………………………... 133 –

3.3.1.2. Working mode ………………………………………….. 135 –

3.3.2. Scarifying machine for forest roads …………………………….. 137 –

3.3.2.1. The way how is made. Structure ……………………….. 137 –

3.3.2.2. Working mode ………………………………………….. 140 –

3.3.3. Trailed grader …………………………………………………… 141 38

3.3.3.1. The way how is made. Structure ………………………... 141 38

3.3.3.2. Working mode ………………………………………….. 145 43

3.3.4. Roller compactor static trailed ………………………………….. 146 –

3.3.4.1. The way how is made. Structure ……………………….. 146 –

3.3.4.2. Working mode ………………………………………….. 150 –

3.3.5. Steels used for the fabrication of the active organs of working … 151 –

3.4. Testing the sistema of equipments ……………………………………… 152 –

3.4.1. Considerations that had determined the choice of the location for

conducting the experiments ……………………………………………

152

–

3.4.2. Experiments conducted in conditions of laboratory – field at the

Experimental Basis Cornetu of the Institute of Forest Research and

Management ……………………………………………………………

3.4.2.1. The conducted experiments algorithm and the obtained

153 43

results. Generalities ……………………………………………… 154 44

3.4.2.2. The scarfing of platform ………………………………... 155 45

3.4.2.3. The levelling of platform ……………………………….. 156 46

3.4.2.4. The digging of ditch ……………………………………. 157 46

3.4.2.5. The levelling of billon ………………………………….. 158 47

3.4.2.6. The homogenization of material ………………………... 159 48

3.4.2.7. The final levelling ………………………………………. 160 49


16

3.4.2.8. The cylinder operation ………………………………….. 161 50

3.4.2.9. The processing of the collected data after the experiment 162 50

3.4.2.10. Quantifying the final status of the section of road

repaired …......................................................................................

163

51

3.4.2.11. The quality of the conducted works ……………………

3.4.3. Experiments conducted in the production condition: County

165 53

Forest Administration Prahova – Forest District Mâneciu …………….

3.4.3.1. Considerations that had determined the choice of the

168 55

location for conducting the experiments in the Forest District

Mâneciu ………………………………………………………….

168

55

3.4.3.2. Description of the initial conditions of the chosen road

for conducting experiments ………………………………………

168

55

3.4.3.3. The way of conducting experiments. Algorithm of work

A. The removal of the deposited material in billon due to

170 56

the previous cleaning of the ditch ………………………… 172 57

B. Widening the width of the road platform ………………. 173 57

C. The digging of the drainage ditch and removing the

resulting material …………………………………………..

174

58

D. The cleaning of the road platform by scraping ………… 175 59

3.4.3.4. The quality of the conducted works …………………… 176 60

4. RESEARCH RESULTS ……………………………………………………… 181 64

4.1. Theoretical results ………………………………………………………. 181 64

4.2. Presentation of the experimental model of the sistema of equipments

destined to the current reparations and the maintenance of the forest roads ...

182

64

4.2.1. The energetic source of actioning ………………………………. 182 65

4.2.2. Plough of digging and cleaning ditches ………………………… 185 65

A. Domain of usage ……………………………………………... 185 65

B. Technical features ……………………………………………. 185 66

4.2.3. Scarifying machine for forest roads ……………………………. 186 66

A. Domain of usage ……………………………………………... 186 66


4.2.4. Trailed grader …………………………………………………… 187 67

A. Domain of usage ……………………………………………... 187 67


4.2.5. Roller compactor static trailed …………………………………. 188 67

A. Domain of usage ……………………………………………... 188 67


4.3. Experimental results ……………………………………………………. 189 68

4.3.1. The synthesis of the experiments performed at the Experimental

Basis Cornetu of the Institute of Forest Research and Management …

189

–

4.3.2. The synthesis of the experiments performed at the County Forest

Administration Prahova – Forest District Mâneciu ……………………

192

–

4.3.3. The productivities registered by the sistema of equipments …… 196 68

5. ECONOMIC CALCULATION. APPLICATION OF THE METHODS

OF ANALYSIS COMPLEX – DECISIONAL …………………………………

198

70

5.1. Comparative analysis of one of the sistema equipment (trailed grader –

EID) with other equipments produced abroad ………………………………. 198 70

5.1.1. The method of analysis complex – decisional (ELECTRE) …… 198 70

5.1.1.1. The presentation of the method …………………………

5.1.1.2. The identification of some companies that produce

198 70

trailed graders ……………………………………………………. 199 –


17

5.1.1.3. Specification, selection and justification of the elements of the decisional process …………………………………………

203

70

5.1.1.4. Drawing matrix formed from the set of variants and the

crowd of decision criterias ………………………………………

206

72

5.1.1.5. Setting the utilities ………………………………………

5.1.1.6. Establishing the consistency between the versions of

207 73

considered graders ……………………………………………….

5.1.1.7. Setting discordance between the variants of considered

209 74

graders ……………………………………………………………

5.1.1.8. Setting the optimal variant and achieving the graph of

210 75

relationships between the strategies analyzed …………………… 211 75

5.1.2. The method of advanced multi-criterial analysis (FRISCO) …… 212 76

5.1.2.1. The presentation of the method …………………………

5.1.2.2. The mentioning of elements of decisional process.

212 76

Establishing of the comparative criterias ………………………... 213 76

5.1.2.3. The calculation of utilities ………………………………. 214 77

5.1.2.4. Establishment of the criterias level ……………………... 215 78

5.1.2.5. The calculation of share coefficients …………………… 216 79

5.1.2.6. Awarding the note of importance ………………………. 218 80

5.1.2.7. Establishing the hierarchy of the variants analyzed ……. 219 81

5.1.3. Conclusions on the ranking after the decisional complex

analysing method compared to the advanced multicriterial method …..

222 82

5.2. Technical and economical efficiency ……………………………………

5.2.1. Determination of the direct costs. The assessment of the

222 83

depreciation rate specify to the tested equipments ……………………

5.2.1.1.1. Purchase costs (realization) proper for the sistema of

223 83

equipments ……………………………………………………….

5.2.1.1.2. The cost of reparation and mentenance of the sistema of

225 83

equipments .………………………………………………………

5.2.1.1.3. The residual value recorded by the sistema of

228 86

equipments ………………………………………………………. 228 87

5.2.1.1.4. Industrial age ……………………………………………. 229 87

5.2.2. Evaluating the costs determined by de specific consumption of

fuels and lubricants …………………………………………………….

229

87

5.2.3. Evaluating the working capacity ………………………………... 230 88

5.2.4. Evaluating the wage bill ………………………………………… 231 88

5.2.5. Assessment of the direct costs ………………………………….. 231 89

5.2.6. Assessment of the total expenditure ……………………………. 231 90

6. CONCLUSIONS AND PERSONAL CONTRIBUTIONS …………………

6.1. Conclusions on the conception, dimensioning and materialization of the

233 92

sistema of equipments ……………………………………………………….

6.2. Conclusions on the testing the sistema of equipments in laboratory –

233 92

field condition (Experimental Basis Cornetu – Forest Research and

Management Institute) ……………………………………………………….

234

93

6.2.1. Conclusions on the testing the sistema of equipments in

laboratory – field condition (Experimental Basis Cornetu …………….

235

93

6.2.2. Conclusions on testing the sistema of equipments in production

conditions (County Forest Administration Prahova – Forest District

Mâneciu) ………………………………………………………………. 236 94

6.3. Conclusions of the economic calculation ………………………………. 237 95

6.4. The novelty character of the research and the personal contributions ….. 242 96


18

6.4.1. Features that present novelty character and / or originality character regarding the physical-mathematical models applied at the

sistema dimensioning …………………………………………………..

6.4.2. Features that present novelty character and / or originality

242 96

character regarding the sistema materialization ………………………. 242 96

A. Trailed grader ………………………………………………… 243 96

B. Plough of digging and cleaning ditches ……………………… 243 –

C. Roller compactor static trailed ……………………………….. 244 –

6.5. Proposal aimed at how to implement the sistema of equipments in

production (forestry) …………………………………………………………

245

97

REFERENCES …………………………………………………………………... 247 99

ANNEXES ……………………………………………………………………….. 254 102

Annex 1 – Auto graders ……………………………………………………... 255 –

Annex 2 – Backhoes ………………………………………………………… 257 –

Annex 3 – Bulldozers ………………………………………………………... 259 –

Annex 4 – Vibrocompactor cylinder ………………………………………… 261 –

Annex 5 – Frontal loaders …………………………………………………… 264 –

Annex 6 – Excavators ……………………………………………………….. 266 –

Annex 7 – Auto toggle truck ………………………………………………… 269 –

Annex 8 – Tank truck ……………………………………………………….. 271 –

Annex 9 – Moto-compressors for producing technical air ………………….. 273 –

Annex 10 – Mobile crushers ………………………………………………… 275 –

Annex 11 – Finding note …………………………………………………….

Annex 12 – Purchase prices for the tractors of agricultural use and dump

277 103

trailers ……………………………………………………………………….. 278 –

Annex 13 – Sheet of figures ………………………………………………… 279 –

Annex 14 – Sheet of photos …………………………………………………. 281 –

Annex 15 – Sheet of tables ………………………………………………….. 284 –

Annex 16 – List of abbreviations and symbols ……………………………… 288 104

Annex 17 – Short abstract of the thesis (in Romanian and English) ………... 289 105

Annex 18 – Dissemination of results ………………………………………... 290 106

Annex 19 – Curriculum vitae – Romanian language ………………………... 292 108

Annex 20 – Curriculum vitae – English language ………………………….. 294 110


19

INTRODUCERE

Transportul lemnului în principal, cât şi al altor produse forestiere, constituie o

parte integrantă a procesului de producţie din exploatările forestiere şi impune realizarea

de instalații de transport, care să asigure, în condiţii corespunzătoare tehnic și economic,

accesibilitatea fondului forestier.

La noi în țară, la fel ca şi în alte părţi, primele căi utilizate pentru transportul

lemnului au fost cursurile de apă.

Primele transporturi pe distanţă lungă pe uscat s-au făcut pe căi ferate şi drumuri

proiectate şi construite pentru alte scopuri decât acelea ale deplasării lemnului. Abia în

ultimele decenii ale secolului XX s-a cristalizat ideea că problemele gospodăririi şi

valorificării pădurilor pot fi realizate avantajos numai prin construirea unor căi de

transport cu destinaţie specific forestieră, care să pătrundă în interiorul masivelor

păduroase, cât mai aproape de locurile de recoltare a lemnului.

Specialiștii au înțeles că, prin comparaţie cu căile ferate, drumurile forestiere

pentru circulaţia autovehiculelor necesită investiţii mai reduse și pot fi conduse până în

interiorul masivelor păduroase, reducând distanţele de scos – apropiat, permițând totodată

extinderea unor tratamente silviculturale intensive și oferind posibilitatea recoltării tuturor

produselor. Astfel, începând cu anii 1956 – 1957, se pune accentul pe dezvoltarea

reţelelor de drumuri forestiere, reducându-se treptat utilizarea căilor ferate destinate

transportului lemnului.

În ultimii ani, realizarea de drumuri forestiere a constituit o preocupare

permanentă a specialiștilor din silvicultură, însă, din raţiuni economice (lipsa surselor de

finanţare), ca şi din unele raţiuni juridice (retrocedări de suprafeţe situate în fondul

forestier), dezvoltarea acestora nu s-a realizat în ritmul dorit.

Conform unor statistici realizate recent, reţeaua căilor de transport forestier are

următoarea alcătuire: 33265 km drumuri forestiere, 1453 km drumuri de exploatare ale

altor sectoare economice și 7625 km drumuri publice în pădure (Olteanu 2008 și 2010).

Astfel, cu o desime medie de 6,5 m/ha din care 4,7 m/ha revin drumurilor forestiere,

România se situează mult sub nivelul altor ţări europene cu relief asemănător, cum sunt:

Austria – 36 m/ha, Elveţia – 40 m/ha, Franţa – 26 m/ha, Germania – 45 m/ha (Olteanu

2008).

Menținerea rețelei de drumuri în bună condiție se realizează prin intermediul unor

utilaje specializate pe operațiuni ce vizează întreținerea și repararea acesteia. Pornind de


20

la această necesitate, s-a conturat ideea de a realiza o sistemă de utilaje specializate,

destinată reparației și întreținerii drumurilor forestiere, antrenată de către un tractor

universal de putere medie. Astfel, de-a lungul timpului au fost obținute finanțări în cadrul

Programului de Dezvoltare Tehnologică propriu Regiei Naționale a Pădurilor – Romsilva

de către o echipă de cercetare din I.C.A.S. București (din care a făcut parte și autorul

lucrării de față, în calitate de responsabil de program), prin care s-a urmărit atât

conceperea, materializarea, încercarea experimentală, cât și testarea, în condiții de

producție, a mai multor utilaje acționate de un tractor universal, cu scopul efectuării

lucărilor ce vizează întreținerea și reparația drumurilor forestiere. Setul de utilaje (modele

experimentale) realizat în cadrul proiectului amintit, deține în componență: plug pentru

săpat și/sau curățat șanțuri, scarificator, greder tractat și rulou compactor static tractat.

Utilizarea sistemei de utilaje destinată efectuării lucrărilor de întreținere și reparații

curente conduce la creșterea productivității, la reducerea prețului de cost înregistrat pe

lucrări, la îmbunătățirea calității lucrărilor executate și la efectuarea acestora într-un

calendar de timp oportun.

Nu în ultimul rând, se subliniază faptul că, în contextul cerinţelor ecologice

actuale, dezvoltarea și mentenanța reţelelor de drumuri forestiere trebuie să aibă loc

numai în condiţii de respectare și protejare a mediului înconjurător.


21

1. SCOPUL ȘI OBIECTIVELE TEZEI

1.1. Scopul tezei

Scopul prezentei teze urmărește sporirea productivității muncii în concordanță cu

scăderea prețului de cost ce se înregistrează odată cu efectuarea lucrărilor de întreținere și

reparare a drumurilor forestiere, prin intermediul unei noi sisteme de utilaje, acționată de

un tractor universal de putere medie. Mărimea cheltuielilor înregistrate cu activitatea de

întreținere și reparare a drumurilor forestiere este influențată, în mod direct, de standardul

de execuție deținut de acestea și de tehnologiile aplicate pentru execuția lucrărilor.

Așa cum se menționează și prin titlul tezei, s-a urmărit să se conceapă, să se

materializeze și să se încerce, în condiții variate de lucru, o sistemă de utilaje destinată

efectuării lucrărilor de întreținere și reparare a drumurilor forestiere. Sub acțiunea

traficului rutier și a factorilor climatici, suprastructura drumurilor împietruite se

degradează, producându-se gropi, lăsături, spălări și afuieri, alunecări, colmatări de

șanțuri și podețe ș.a.

Sistema de mașini și utilaje folosită în prezent se bazează atât pe utilaje

specializate, care execută operații bine definite, cât și pe utilaje de complexitate mare,

numite „de bază”, care dețin în dotarea lor echipamente specifice ce asigură execuția mai

multor operații tehnologice.

Sistema de utilaje acționată de tractorul universal (menționată în titlul tezei) este

necesară realizării lucrărilor de întreținere și reparații curente cu volume de lucru mai

reduse, cu dispersie ridicată, specifice drumurilor forestiere de categoria a III-a și de

categoria a II-a, cu elemente geometrice mai strânse, la reprofilarea șanțurilor și a

rigolelor și la lucrări de deszăpezire a drumurilor de toate categoriile.

În lipsa sistemei de utilaje propuse, se utilizează autogrederul și buldoexcavatorul

care, per ansamblu, sunt mai costisitoare. Folosirea unor scheme de lucru bazate pe

mașini dotate cu echipamente ce realizează o gamă variată de lucrări (autogreder,

buldozer ș.a.), conduce la înregistrarea unor costuri mari, deoarece încărcarea la

capacitatea de lucru pentru fiecare utilaj în parte este greu de realizat.

Se consideră că sistema de utilaje acționată de tractorul universal (specializată pe

operațiuni ale fluxului tehnologic ce vizează întreținerea și repararea drumurilor

forestiere), este versatilă, făcând posibilă intervenția exact cu operațiunea necesară

recondiționării porțiunii de drum degradate. În plus, se poate semnala faptul că starea


22

tehnică a utilajelor aflate în dotarea actuală a celor responsabili cu menținerea rețelei de

drumuri forestiere în condiții bune, este mediocră, fapt ce influențează negativ

productivitatea și mărește costurile de exploatare și, indirect, costurile destinate lucrărilor

de mentenanță a drumurilor forestiere. Achiziționarea de utilaje din import presupune un

efort financiar deosebit, așa cum se va putea observa prin analizarea datelor prezentate la

finele subcapitolului 2.4.

Din aceste motive, cercetările au fost îndreptate în identificarea unor „breșe” din

cadrul tehnologiilor utilizate, în direcția găsirii unor soluții mai economice, atât din punct

de vedere financiar, cât și al productivității înregistrate, în concordanță cu reducerea

consumurilor specifice și a cheltuielilor înregistrate cu manopera.

1.2. Obiectivele tezei

Ținându-se cont de cele menționate, s-a urmărit materializarea unei sisteme de

utilaje acționată de un tractor universal de putere medie (70 CP), prin intermediul căreia

să se poată executa lucrările de întreținere și reparații curente asupra drumurilor

forestiere.

Principalele obiective ale tezei de doctorat sunt:

o determinarea componenței sistemei de utilaje;

o fixarea parametrilor tehnologici și funcționali ai utilajelor din alcătuirea sistemei;

o dimensionarea organelor active ale utilajelor, prin conceperea de modele

matematice;

o realizarea documentației de execuție, respectiv proiecte tehnice și proiecte de

execuție;

o materializarea sistemei de utilaje la nivel de model experimental;

o încercarea sistemei de utilaje în condiții de laborator și de producție;

o aplicarea unor metode de analiză complex – decizională asupra caracteristicilor

tehnico – funcționale deținute de unul din utilajele sistemei (grederul tractatat),

comparativ cu utilaje asemănătoare produse în țări dezvoltate tehnologic;

o realizarea analizei tehnico – economice, cu determinarea prețului de cost

înregistrat, în vederea reabilitării unui kilometru de drum forestier, prin

intermediul sistemei de utilaje;

o conceperea de propuneri referitoare la modul de implementare al sistemei în

sector.


23

Îndeplinirea primului obiectiv s-a bazat pe analizarea tehnologiilor de lucru

propuse de normativele în vigoare (***, 2011), fiind astfel posibilă determinarea și

fixarea componenței sistemei de utilaje.

După analizarea operațiunilor presupuse de tehnologiile ce se aplică în prezent la

întreținerea și repararea drumurilor forestiere, a fost posibilă nominalizarea parametrilor

tehnologici, funcționali și economici pe care trebuie să-i aibă utilajele ce vor constitui

nucleul viitoarei sisteme de utilaje. Se precizează faptul că stabilirea parametrilor enunțați

a fost realizată în concordanță cu informațiile provenite din studierea unor utilaje produse

în țări dezvoltate din punct de vedere tehnologic, cât și în baza expertizei acumulate de

potențialul creativ ingineresc românesc. În urma acestei activități, au fost enunțate

caracteriticile tehnice de proiectare, proprii utilajelor din componența sistemei, respectiv:

o plug de săpat și profilat șanțuri (PSC);

o scarificator drumuri forestiere (SDF);

o greder tractat (EID);

o rulou compactor static tractat (RCS).

Odată stabiliți parametri tehnologici, proprii utilajelor menționate, au fost realizate

modele matematice care și-au propus să surprindă, cât mai fidel, modul de lucru.

Utilizarea modelelor a condus, în final, la dimensionarea principalelor organe active din

alcătuirea utilajelor sistemei, respectiv:

o dimensionarea și stabilirea caracteristicilor geometrice proprii organului de

lucru specific scarificatorului tractat, respectiv dintele de scarificator;

o dimensionarea și stabilirea principalelor caracteristici constructive ale

cormanei plugului de săpat și profilat șanțuri;

o precizarea geometriei și dimensionarea lamelor de împingere și nivelare

a materialului ce echipează grederul tractat;

o realizarea calculului de rezistență și dimensionarea organului activ al

ruloului compactor static tractat.

Unul din obiectivele majore, l-a constituit materializarea utilajelor din cadrul

sistemei. Dificultatea subiectului abordat rezidă în faptul că sistema de utilaje, la nivel de

model experimental, a fost realizată după numeroase cicluri bazate pe încercare –

reproiectare – modificare – încercare.

Cea mai importantă vectorizare o constituie lucrările cu caracter experimental prin

care sistema de utilaje, deja materializată, a fost supusă probelor de lucru în gol, probelor

de încercări laborator – câmp, experimentări în condiții de laborator și experimentări

în condiții de producție.


24

Ultimele obiective presupun analize atât în ceea ce privesc caracteristicile tehnico

– funcționale ale utilajelor sistemei, comparativ cu cele ale utilajelor asemănătoare din

alte țări, cât și analize tehnico – economice ale prețurilor de cost de la reabilitarea unui

kilometru de drum forestier prin utilizarea sistemei de utilaje concepute în cadrul

cercetărilor de față, comparativ cu cele obținute în cazul folosirii altor utilaje.

1.3. Metode de cercetare

În vederea materializării și încercării sistemei de utilaje acționată de un tractor de

putere medie și de folosință universală, destinată efectuării lucrărilor de întreținere și

reparații curente a drumurilor forestiere, au fost abordate activități ce vizează:

documentarea cu privire la subiectul ales, calcularea și proiectarea organelor de mașini,

materializarea sistemei, încercarea acesteia, centralizarea datelor, interpretarea și

diseminarea rezultatelor.

Pe baza documentării efectuate asupra tehnologiilor și utilajelor folosite la

întreținerea și repararea drumurilor forestiere (realizate în trecutul apropiat în România,

cât și a celor realizate pe plan mondial), respectiv prin consultarea documentațiilor

tehnice, a prospectelor, manualelor de specialitate, a cataloagelor de produse și prin

folosirea motoarelor de căutare pe internet, s-a stabilit componența sistemei de utilaje și,

în plus, s-au fixat caracteristicile tehnologice și economice pe care trebuie să le dețină

utilajele.

Calculele impuse de conceperea și materializarea sistemei de utilaje avută în

vedere, au presupus o serie de activități de laborator prin care s-a urmărit:

o studierea aspectelor referitoae la parametri generali de lucru și de

exploatare proprii utilajelor din alcătuirea sistemei;

o realizarea de modele matematice în vederea stabilirii parametrilor fizici

și funcționali (dimensionare) pentru organul activ, specific fiecărui utilaj;

o prelucrarea și interpretare datelelor culese cu ocazia experimentărilor;

o aplicarea a două metode de analiză complex – decizională între mai multe

modele ale aceluiși utilaj, produse în străinătate, comparativ cu unul din

utilajele aflate în componența sistemei, ceea ce a condus la o ierarhizare a

utilajelor luate în considerare;

o realizarea unei analize tehnico – economice, în vederea determinării prețului de

cost înregistrat pentru reabilitarea unui kilometru de drum forestier, prin

intermediul sistemei de utilaje.


25

În cadrul activității de proiectare au fost realizate schițe, desene de execuție și

proiecte tehnice pentru utilajele materializate în regie proprie. De asemenea, a fost

realizat proiectul de execuție pentru modelul experimental, propriu grederului tractat,

necesar în vederea materializării acestuia.

Materializarea sistemei a implicat

o acordarea de asistență tehnică și monitorizarea permanentă a societății

comerciale ce a fabricat modelul experimental al grederului tractat, după

proiectul de execuție realizat de către echipa de lucru;

o asistență tehnică permanentă acordată echipei de tehnicieni și lucrători din

I.C.A.S., care a realizat modelele experimentale proprii utilajelor, în regie

proprie;

o monitorizarea tuturor îmbunătățirilor de ordin constructiv și funcțional

aduse modelelor experimentale, care au rezidat din activitatea de testare în

condiția de laborator – câmp.

Încercările proprii sistemei de utilaje materializate au presupus experimentări,

desfășurate de-a lungul mai multor ani, ale sistemei de utilaje, în condiția de laborator –

câmp, cu îmbunătățirea utilajelor în urma observațiilor desprinse din modul de lucru. De

asemenea, s-a realizat și încercarea sistemei de utilaje în condiții de producție, pe drumuri

forestiere situate în custodia mai multor ocoale silvice (Baza Experimentală I.C.A.S.

Ștefănești, Baza Experimentală I.C.A.S. Cornetu, O.S. Pătrăuți, O.S. Mâneciu).

Datele obținute din aceste activități au fost centralizate și interpretare, iar

rezultatele obținute au fost diseminate prin:

o participări la sesiuni de comunicări științifice, unde au fost prezentate utilajele

din cadrul sistemei, algoritmii fizico – matematici proprii dimensionării

organelor active ale modelelor experimentale și rezultatele lucrărilor cu

caracter experimental;

o prezentări ale sistemei de utilaje în cadrul publicațiilor de la nivel național, care

au vizat oferta cercetării științifice pentru transfer tehnologic în agricultură și

silvicultură (Anonymous 2005);

o prezentarea unor imagini filmate (sesiuni științifice, beneficiari ș.a.), care au

surprins succesiunea efectuării operațiunilor tehnologice prin intermediul

fiecărui utilaj al sistemei, cu explicarea modalităților de reglaj și de lucru

adoptate.


26

3. OBIECTIVELE ȘI METODOLOGIA DE CERCETARE.

LUCRĂRI EFECTUATE

3.1. Prezentarea componenței sistemei de utilaje acționată de tractorul

universal

În urma documentărilor întreprinse și a discuțiilor purtate cu specialiștii din

domeniu, s-a ajuns la concluzia ca sistema de utilaje să fie formată din:

o plug pentru săpat și curățat șanțuri (PSC);

o scarificator pentru drumuri forestiere (SDF);

o greder tractat (EID);

o rulou compactor static tractat (RCS).

Deși cercetarea de față a constat în calcularea, materializarea și încercarea tuturor

utilajelor din componența sistemei, în cadrul rezumatului tezei de doctorat se va prezenta

doar echipamentul pentru întreținerea drumurilor forestiere, respectiv grederul tractat.

3.1.3. Greder tractat EID

Echipamentul EID reprezintă, practic, un greder tractat ce poate fi utilizat la

împrăștierea și nivelarea materialelor pietroase necesare compensării uzurii stratului de

îmbrăcăminte proprie sistemului rutier. Totodată, poate fi utilizat și la împrăștierea și

nivelarea materialului rezultat ca urmare a mobilizării stratului de uzură prin operațiunea

de scarificare.

Este utilizabil și în condiția eliberării platformei drumului prin strângerea și

împingerea materialului rezultat din curățarea/săparea șanțurilor adiacente sau chiar a

conurilor de dejecție apărute accidental la baza taluzurilor.

Poate fi folosit la curățarea drumurilor forestiere de zăpadă și gheață, în vederea

accesibilizării fondului forestier în perioada de iarnă.

3.2. Dimensionarea principalilor parametri constructivi ai organelor active

de lucru proprii sistemei de utilaje

3.2.3. Procesul de lucru în cazul grederului tractat

3.2.3.1. Corp de revoluție cu perete subțire. Izolarea unui element de suprafață Prin

rotirea unei curbe plane (generatoare) în jurul unei axe de simetrie se obține

un corp de revoluție. Corpul astfel obținut se consideră ca fiind un înveliș cu perete


27

subțire al cărui material este omogen și izotrop, fiind supus la diverse sarcini de încărcare.

Izotropia materialului implică faptul că eforturile se distribuie uniform în material,

respectând legea lui Hooke, pe toate cele trei direcții de manifestare.

Dacă este considerat înveliș cu perete subțire, acesta trebuie să respecte raportul

(Iatan 1986):

𝛽 =𝐷𝑒

𝐷𝑖=

𝑅𝑒

𝑅𝑖=

𝑅𝑖 + 𝛿

𝑅𝑖= 1 +

𝛿

𝑅𝑖≤ 1,2 așadar

𝛿

𝑅≤ 0,2

relație în care semnificația parametrilor este:

Re – raza exterioară;

Ri – raza interioară;

δ – grosimea peretelui învelișului.

Se adoptă o curbă oarecare care se rotește după axa de simetrie OO’ (figura 3.10):

Figura 3.10 – Corp de rotație cu izolarea unui element de suprafață

(Buzdugan 1986 și Jinescu 1983, preluată și modificată Tudosoiu 2012)

Se delimitează două cercuri paralele C1 și C2, ale căror suprafațe sunt

perpendiculare pe axa OO’. Apoi se delimitează două meridiane m1 și m2, infinitesimal

apropiate. Prin intersecția cercurilor paralele cu meridianele se obține un patrulater

curbiliniu P1P2P3P4. Aria patrulaterului curbiliniu va fi:

observa în figura 3.10.

dA ds1 ds2 , așa cum se poate

3.2.3.2. Încărcarea unui element de înveliș cu sarcini. Stabilirea ecuațiilor de

echilibru

Asupra patrulaterului curbiliniu delimitat anterior, acționează, așa cum se observă

în figura 3.11, mai multe tipuri de eforturi și de momente.


28

Figura 3.11 – Element de înveliș decupat, încărcat cu sarcini

(Buzdugan 1986 și Jinescu 1983, preluată și modificată Tudosoiu 2012)

Semnificația notațiilor prezente în figura 3.11 este:

ds1 reprezintă elementul de lungime din cercul meridional;

ds2 – element de lungime din cercul paralel;

d – grosimea elementului de înveliș;

S – efort meridional;

T – efort inelar;

Q – efort tăietor;

M – moment unitar meridional;

K – moment unitar inelar;

τ – moment unitar tăietor;

F – efortul ce acționează dinspre interior spre exterior;

G – efortul datorat greutății;

da – valoarea unghiului situat în planul paralelelor;

dj – valoarea unghiului situat în planul meridianelor.

În cele ce urmează se va aplica teoria fară momente (TFM – figura 3.12), în cadrul

căreia se consideră că momentele unitare sunt nule. Relațiile între încărcările datorate

acțiunii forțelor F (forța de apăsare a materialului de nivelat asupra lamei de nivelare) și

G (greutatea utilajului distribuită pe una din lamele de nivelare), cât și eforturile ce apar


29

în peretele lamei de nivelare (S și T), se determină din ecuațiile de echilibru (Jinescu

1983):

𝑠𝑖𝑛𝑑𝛼

2~

𝑑𝛼

2 ; 𝑐𝑜𝑠

𝑑𝛼

2~1 și 𝑠𝑖𝑛

𝑑𝜑

2~

𝑑𝜑

2 ; 𝑐𝑜𝑠

𝑑𝜑

2~1 iar 𝑑𝐴 = 𝑑𝑠1 ∙ 𝑑𝑠2

Figura 3.12 – Element de înveliș sub efectul încărcării cu sarcini: a) după meridianul

elementului de suprafață; b) după cercul paralel al elementului de suprafață

(Jinescu 1983, preluată și modificată de Tudosoiu 2012)

La stabilirea ecuațiilor de echilibru, acolo unde intervin funcții trigonometrice ale

infiniților mici, se pot utiliza considerentele următoare:

Ecuația proiecțiilor forțelor în lungul axei Pz:

∑ 𝐹𝑃𝑧𝑛𝑖=0 = 0 (N)

[𝑆𝑑𝑠2 + 𝑑(𝑆𝑑𝑠2)] 𝑠𝑖𝑛𝑑𝜑

2+ [𝑄𝑑𝑠2 + 𝑑(𝑄𝑑𝑠2)] 𝑐𝑜𝑠

𝑑𝜑

2+ 𝑆𝑑𝑠2 𝑠𝑖𝑛

𝑑𝜑

2− 𝑄𝑑𝑠2 𝑐𝑜𝑠

𝑑𝜑

2 −

− 𝐹𝑑𝐴 + 𝑇𝑑𝑠1 sin𝑑𝛼

2+ 𝑇𝑑𝑠1 sin

𝑑𝛼

2= 0

𝑆𝑑𝑠2

𝑑𝜑

2+ 𝑑(𝑆𝑑𝑠2)

𝑑𝜑

2+ 𝑄𝑑𝑠2 + 𝑑(𝑄𝑑𝑠2) + 𝑆𝑑𝑠2

𝑑𝜑

2− 𝑄𝑑𝑠2 − 𝐹𝑑𝑠1𝑑𝑠2 + 2𝑇𝑑𝑠1

𝑑𝛼

2= 0

𝑐𝑢𝑚 𝑑(𝑆𝑑𝑠2)𝑑𝜑

2~0 𝑎𝑡𝑢𝑛𝑐𝑖:

2𝑆𝑑𝑠2

𝑑𝜑

2+ 𝑑(𝑄𝑑𝑠2) + 2𝑇𝑑𝑠1

𝑑𝛼

2− 𝐹𝑑𝑠1𝑑𝑠2 = 0

𝑑𝑎𝑟: 𝑑𝑠1 = 𝑅1𝑑𝜑 ș𝑖 𝑑𝑠2 = 𝑅2𝑑𝛼

2𝑆𝑅2𝑑𝛼𝑑𝜑

2+ 𝑑(𝑄𝑅2𝑑𝛼) + 2𝑇𝑅1𝑑𝛼

𝑑𝛼

2= 𝐹𝑅1𝑅2𝑑𝜑𝑑𝛼│ ∙

1

𝑅1𝑅2𝑑𝜑𝑑𝛼

𝑆

𝑅1+

𝑇

𝑅2+

𝑑(𝑄𝑅2𝑑𝛼)

𝑅1𝑅2𝑑𝜑𝑑𝛼= 𝐹 (N) (Ecuația lui Laplace) (16)


30

Ecuația de momente în lungul axei Py:

∑ 𝐹𝑃𝑦𝑛𝑖=0 = 0 (N)

[𝑆𝑑𝑠2 + 𝑑(𝑆𝑑𝑠2)] sin𝑑𝜑

2∙

𝑑𝑠1

2+ [𝑄𝑑𝑠2 + 𝑑(𝑄𝑑𝑠2)] cos

𝑑𝜑

2∙

𝑑𝑠1

2− 𝑆𝑑𝑠2 sin

𝑑𝜑

2∙

𝑑𝑠1

2+

+𝑄𝑑𝑠2 cos𝑑𝜑

2 ∙

𝑑𝑠1

2+ 𝑇𝑑𝑠1 sin

𝑑𝛼

2∙

𝑑𝑠2

2− 𝑇𝑑𝑠1 sin

𝑑𝛼

2∙

𝑑𝑠2

2= 0

𝑆𝑑𝑠2 ∙𝑑𝜑

2

𝑑𝑠1

2+ 𝑑(𝑆𝑑𝑠2)

𝑑𝜑

2

𝑑𝑠1

2+ 𝑄𝑑𝑠2

𝑑𝑠1

2+ 𝑑(𝑄𝑑𝑠2)

𝑑𝑠1

2− 𝑆𝑑𝑠2

𝑑𝜑

2

𝑑𝑠1

2+ 𝑄𝑑𝑠2

𝑑𝑠1

2= 0

𝑖𝑛 𝑐𝑎𝑟𝑒: 1

2𝑄𝑑𝑠1𝑑𝑠2 = 0 ; 𝑑(𝑆𝑑𝑠2)

𝑑𝜑

2

𝑑𝑠1

2~0 ; 𝑑(𝑄𝑑𝑠2)

𝑑𝑠1

2~0

𝑆𝑑𝑠2 ∙𝑑𝜑

2

𝑑𝑠1

2+ 𝑄𝑑𝑠2

𝑑𝑠1

2− 𝑆𝑑𝑠2

𝑑𝜑

2

𝑑𝑠1

2+ 𝑄𝑑𝑠2

𝑑𝑠1

2= 0

2𝑄𝑑𝑠2

𝑑𝑠1

2= 0 ⟹ 𝑄 = 0

Înlocuind pe Q = 0 (efortul tăietor Q considerat nul) în expresia ecuației (16), se obține

(Jinescu 1983):

𝑆

𝑅1+

𝑇

𝑅2= 𝐹 (N) (17)

Ecuația de echilibru în lungul axei OOʹ:

Se procedează la scrierea ecuației de echilibru după axa de simetrie OO’ pentru efortul

meridional S și pentru componentele încărcării exterioare învelișului (X și Z), așa cum este

prezentat în figura 3.13:

∑ 𝐹𝑂𝑂′𝑛𝑖=0 = 0 (Nm)

Figura 3.13 – Schema de încărcare cu forțe a elementului de înveliș, după axa de simetrie

a corpului de revoluție (Jinescu 1983, preluată și modificată de Tudosoiu 2012)


31

Se neglijează efectul forțelor tăietoare, întrucât acestea sunt nesemnificative ca valoare.

[𝑆𝑑𝑠2 + 𝑑(𝑆𝑑𝑠2)] sin (𝜑 +𝑑𝜑

2) − 𝑆𝑑𝑠2 sin (𝜑 −

𝑑𝜑

2) − 𝑍𝑑𝐴 cos 𝜑 − 𝑋𝑑𝐴 sin 𝜑 = 0

însă: 𝜑 +𝑑𝜑

2≃ 𝜑 −

𝑑𝜑

2≃ 𝜑

𝑆𝑑𝑠2 sin 𝜑 + 𝑑(𝑆𝑑𝑠2) sin 𝜑 − 𝑆𝑑𝑠2 sin 𝜑 − (𝑍 cos 𝜑 + 𝑋 sin 𝜑)𝑑𝐴 = 0

𝑑(𝑆𝑑𝑠2) sin 𝜑 = (𝑍 cos 𝜑 + 𝑋 sin 𝜑)𝑑𝐴

𝑑𝑎𝑟: 𝑑𝑠2 = 𝑅2𝑑𝛼 𝑠𝑖 𝑑𝐴 = 𝑑𝑠1 ∙ 𝑑𝑠2 = 𝑅1𝑑𝜑 ∙ 𝑅2𝑑𝛼

Prin înlocuirea expresiilor elementelui de lungime ds1 și al elementului de suprafață

dA, se obține:

𝑑(𝑆𝑅2𝑑𝛼) sin 𝜑 = (𝑋 sin 𝜑 + 𝑍 cos 𝜑) 𝑅1𝑅2𝑑𝜑𝑑𝛼

Se derivează expresia de mai sus în raport cu variabila φ, obținându-se:

𝑆𝑅2𝑑2𝛼𝑑 sin 𝜑

𝑑𝜑= ( 𝑋 sin 𝜑 + 𝑍 cos 𝜑)𝑅1𝑅2

𝑑

𝑑𝜑𝑑𝜑𝑑𝛼

𝑆𝑅2 𝑑2𝛼

𝑑 sin 𝜑

𝑑𝜑= ( 𝑋 sin 𝜑 + 𝑍 cos 𝜑)𝑅1𝑅2𝑑2𝛼 | ∙

𝑠𝑖𝑛 𝜑

𝑑2𝛼

𝑆𝑅2

𝑑𝑠𝑖𝑛2𝜑

𝑑𝜑= ( 𝑋 sin 𝜑 + 𝑍 cos 𝜑)𝑅1𝑅2 sin 𝜑

Integrându-se în raport cu variabila 𝜑, pe domeniul [φo ,φ] se va obține (Jinescu 1983):

∫ 𝑆𝑅2

𝑑𝑠𝑖𝑛2𝜑

𝑑𝜑𝑑𝜑

𝜑

𝜑0

= ∫ ( 𝑋 𝑠𝑖𝑛 𝜑 + 𝑍 𝑐𝑜𝑠 𝜑)𝑅1𝑅2 𝑠𝑖𝑛 𝜑 ∙ 𝑑𝜑𝜑

𝜑0

𝑆𝑅2𝑠𝑖𝑛2𝜑 |𝜑

𝜑0= 𝑅1𝑅2 ∫ ( 𝑋 𝑠𝑖𝑛 𝜑 + 𝑍 𝑐𝑜𝑠 𝜑) 𝑠𝑖𝑛 𝜑 ∙ 𝑑𝜑 |

𝜑

𝜑0

∙1

𝑅2

𝑆 ∙ 𝑠𝑖𝑛2𝜑 − 𝑆𝑠𝑖𝑛2𝜑0 = 𝑅1 ∫ ( 𝑋 𝑠𝑖𝑛 𝜑 + 𝑍 𝑐𝑜𝑠 𝜑) 𝑠𝑖𝑛 𝜑 ∙ 𝑑𝜑 𝜑

𝜑0

Se notează constanta: 𝐾 = 𝑆 ∙ 𝑠𝑖𝑛2𝜑0

𝑆 ∙ 𝑠𝑖𝑛2𝜑 = 𝑅1 ∫ ( 𝑋 sin 𝜑 + 𝑍 cos 𝜑) sin 𝜑 𝑑𝜑𝜑

𝜑0+ 𝐾 (Nm) (18)

3.2.3.3. Încărcarea lamei de nivelare a grederului tractat cu sarcini

Lama de nivelare situată în componența grederului tractat reprezintă o porțiune dintr-

un corp de revoluție cu perete subțire, de tip cilindric, secționat de două generatoare.

Se presupune că lama de nivelare trebuie să preia o gramadă de material pietros

basculată pe platforma drumului. Odată lama ajunsă în contact cu conul pe care îl formează

materialul, acesta va reacționa, răspunzând cu forța P, forță orientată perpendicular pe fiecare

punct al suprafeței cilindrice ce aparține lamei de nivelare, așa cum se poate observa în figura

3.14, prezentată în cele ce urmează.


32

Figura 3.14 – Forțele ce acționează asupra unui element de suprafață decupat din

învelișul cilindric al lamei (Tudosoiu 2012)

Asupra lamei mai acționează și o parte din greutatea utilajului G, greutate ce se

manifestă asupra ambelor lame de nivelare și care este repartizată în mod egal pe acestea.

Dacă se izolează un element de suprafață din cadrul lamei și asupra acestuia se dispun

tensiunile care acționează, se pot determina valorile proiecțiilor acestora amplasate în sistemul

de axe de coordonate xOz.

Particularizând, în baza datelor tehnice pentru subansamblurile denumite „lamă de

nivelare” (precizate în cadrul subcapitolului 4.2.4.), se poate preciza că greutatea G este

repartizată uniform pe întreaga suprafață a elementului de suprafață izolat și nu se poate

considera ca o acțiune punctiformă. Se cunoaște expresia greutății ca fiind 𝐺 = 𝑚 ∙ 𝑔 .

Pentru elementul de înveliș, vom avea: 𝐺 = 𝑔 ∙ 𝑑𝑚 unde: 𝑚 = 𝜌 ∙ 𝑑𝑉 = 𝜌 ∙ 𝛿 ∙ 𝑑𝐴.

Așadar, exprimarea greutății, în funcție de elementul de suprafață, este:

𝐺 = 𝜌 ∙ 𝛿 ∙ 𝑑𝐴 ∙ 𝑔 (N)

unde:

G reprezintă greutatea repartizată pe o singură lamă, respectiv masa deținută de 1/2 de

utilaj (G = 290 daN);

m – masa utilajului repartizată pe o singură lamă (m = 290 kg – subcapitolul 4.2.4.);

δ – grosimea peretelui lamei de nivelare (𝛿 = 8 𝑚𝑚 = 8 ∙ 10−3𝑚);

ρ – greutatea specifică a oțelului ( 𝜌 = 7,84𝑘𝑔

𝑑𝑚3 = 7,84 ∙ 103 𝑘𝑔/𝑚3);

g – accelerația gravitațională (𝑔 = 9,8 𝑚/𝑠2);

φ – unghiul la centru corespunzător lungimii de arc de cerc (𝜑 = 100 =𝜋

18 𝑟𝑎𝑑);

R – raza de curbură deținută de lama grederului (se deduce din expresia lungimii

arcului de cerc):

𝑙𝑎𝑟𝑐 =𝜋𝑅𝜑

1800 ⟹ 𝑅 =

𝑙𝑎𝑟𝑐1800

𝜋100= 3100 𝑚𝑚 = 3,1 m


33

R1 = ∞ reprezentată de direcția Oy, paralelă cu generatoarea cilindrului din care

provine lama (Jinescu 1983);

R2 = R raza interioară a cilindrului din care a fost izolată (decupată) lama de nivelare

(Jinescu 1983);

dA – elementul de suprafață izolat din suprafața lamei;

L – lungimea lamei propusă prin caracteristicile de proiectare (L = 2000 mm);

Alama – suprafața activă a lamei de nivelare:

𝐴𝑙𝑎𝑚𝑎 = 𝑙𝑎𝑟𝑐 ∙ 𝐿 =𝜋𝑅𝜑

1800∙ 𝐿 = 1,082 m2

F – forța maximă de tracțiune, prezentă la cârligul de remorcare al tractorului,

distribuită pe o singură lamă (Ftot = 3600 daN – subcapitolul 4.2.1 și Flama = 1800

daN);

p – presiunea exercitată pe fața activă a lamei, considerată maximă la acțiunea valorii

forței de Flama = 1800 daN:

𝑝 =𝐹𝑙𝑎𝑚𝑎

𝐴𝑙𝑎𝑚𝑎= 16636

N

m2= 16636 Pa

Din figura 3.14 rezidă valoarea proiecțiilor tensiunilor ce acționează asupra lamei,

plasate în noul sistem rectangular de axe xOz care, descompuse după cele două direcții,

conduc la relațiile de:

Echilibru de forțe după axa Ox:

𝑋 = −𝐺𝑥 = −𝐺

𝑑𝐴sin 𝜑 (Pa)

𝑋 = −𝜌 ∙ 𝛿 ∙ 𝑑𝐴 ∙ 𝑔

𝑑𝐴𝑠𝑖𝑛 𝜑 = − 𝜌 ∙ 𝛿 ∙ 𝑔 ∙ sin 𝜑 = −7,84 ∙ 103 ∙ 8 ∙ 10−3 ∙ 9,8 ∙ sin 100 (

kg

ms2)

𝑋 = −107 𝑘𝑔

𝑚𝑠2= −107 (Pa)

Echilibru de forțe după axa Oz:

𝑍 = −𝐺𝑧 − 𝑝 = −𝐺

𝑑𝐴cos 𝜑 − 𝑝 = −

𝜌 ∙ 𝛿 ∙ 𝑑𝐴 ∙ 𝑔

𝑑𝐴𝑐𝑜𝑠 𝜑 −

𝐹𝑙𝑎𝑚𝑎

𝐴𝑙𝑎𝑚𝑎= − 𝜌 ∙ 𝛿 ∙ 𝑔 ∙ 𝑐𝑜𝑠 𝜑 −

𝐹𝑙𝑎𝑚𝑎

𝐴𝑙𝑎𝑚𝑎 (Pa)

𝑍 = (−7,84 ∙ 103 ∙ 8 ∙ 10−3 ∙ 9,8 ∙ 𝑐𝑜𝑠 100 − 16636) (kg

ms2)

𝑍 = −17241 (Pa)

Determinarea eforturilor care acționează asupra lamei de nivelare

1. Determinarea valorii efortului inelar T:

𝑆

𝑅1+

𝑇

𝑅2= 𝐹 cu 𝑅1 = ∞ iar 𝑅2 = 𝑅 și 𝐹𝑙𝑎𝑚𝑎 = 1800 daN

𝑇 = 𝐹 ∙ 𝑅2 = 3.1 ∙ 18 = 55800 (Nm)


34

Din ecuația notată (17):

𝑇 = 55800 (Nm)

2. Determinarea valorii efortului meridional S:

Din ecuația notată (18):

𝑆 ∙ 𝑠𝑖𝑛2𝜑 = 𝑅1 ∫ ( 𝑋 sin 𝜑 + 𝑍 cos 𝜑) sin 𝜑 𝑑𝜑𝜑

𝜑0

+ 𝐶

Prin înlocuirea valorilor prezentate anterior se obține:

𝑆 ∙ 𝑠𝑖𝑛2100 = 3,1 ∫ (−107 sin 100 − 17241 cos 100) sin 100 𝑑𝜑

𝜋18⁄

0

+ 𝐶

𝑆 = 103,3 ∫ (−18,580 − 16979,07)0,173

𝜋18⁄

0

𝑑𝜑 = −103,3 ∙ 16997,65 ∙ 0,173 ∫ 𝑑𝜑

𝜋18⁄

0

𝑆 = −303763,3 ∙𝜋

18= −53017 (Nm)

𝑆 = −53017 (Nm)

3. Stabilirea tensiunilor:

Tensiunile σ în elementul de înveliș sunt datorate suprapunerii eforturilor și

momentelor încovoietoare ce apar în punctul de aplicație al forțelor considerat.

Stabilirea tensiunii meridionale totale 𝜎1(Jinescu 1983):

𝜎1 =𝑆

𝛿±

6𝑀

𝛿2 (

N

mm2)

În cazul aplicării teoriei fară momente (TFM), momentul unitar meridional M este

considerat nul, iar relația pentru un element de suprafaţă devine:

𝜎1 =𝑆𝑑𝑠2

𝛿𝑑𝐴=

𝑆𝑑𝑠2

𝛿𝑑𝑠1𝑑𝑠2=

𝑆

𝛿𝑑𝑠1=

−53017 Nm

8 ∙ 10−3m ∙ m2= −

53017 N

8 ∙ 10−3 ∙ 106 mm2

𝜎1 = −6,63 (N

mm2)

Stabilirea tensiunii inelare totale 𝜎2 (Jinescu 1983):

𝜎2 =𝑇

𝛿±

6𝐾

𝛿2 (

N

mm2)

Aplicând teoria fară momente (TFM), proprie învelișurilor cu perete subțire, momentul

unitar inelar K este nul, iar prin înlocuirea valorilor precizate anterior, relația de mai sus capătă

forma, respectiv valoarea:

𝜎2 =𝑇𝑑𝑠1

𝛿𝑑𝐴=

𝑇𝑑𝑠1

𝛿𝑑𝑠1𝑑𝑠2=

𝑇

𝛿𝑑𝑠2=

55800 Nm

8 ∙ 10−3m ∙ m2=

55800 N

8 ∙ 10−3 ∙ 106 mm2

𝜎2 = 6.98 (N

mm2)


35

3.2.3.4. Verificarea dimensionării grosimii peretelui lamei de nivelare

Verificarea dimensionării se realizează prin aplicarea uneia sau mai multor teorii de

rezistență, aplicate la stări de tensiune, manifestate pe două direcții. Teoriile de rezistență

stabilesc relații între tensiunile principale (𝜎1, 𝜎2) care conduc la atingerea uneia din cele cinci

mărimi caracteristice ale stării de limită. Prin aceste relații se stabilește tensiunea echivalentă

(σech) a stării plane, care permite compararea cu tensiunea la starea limită de întindere simplă

(σe). Ca urmare verificarea se realizează totdeauna când σech ≤ σe; (Buzdugan et al. 1965;

Jinescu 1983 și Buzdugan 1986).

3.2.3.4.1. Verificarea în conformitate cu teoria tensiunii tangențiale maxime (teoria a

III-a de rezistență)

În baza acestei teorii, starea limită se atinge atunci când tensiunea tangențială maximă

atinge valoarea tensiunii tangențiale corespunzătoare stării limită de la încercarea de întindere

simplă (Jinescu 1983 și Buzdugan 1986).

𝜎𝑒𝑐ℎ. =pR

δ (

N

mm2) ⇒ 𝛿 =

𝑝𝑅

𝜎𝑒𝑐ℎ. (mm)

σ𝑒𝑐ℎ.𝐼𝐼𝐼 = max. (σ1; σ2) ; σ𝑒𝑐ℎ.𝐼𝐼𝐼 = 𝑚𝑎𝑥. (−6,63 ; 6,98) ⇒ σ𝑒𝑐ℎ.𝐼𝐼𝐼 = 6,98 Nmm2⁄

Cum:

p = 16636 Pa (subcapitolul 3.2.3.3.) reprezintă presiunea exercitată pe fața activă a lamei

(exprimată în Pascali) și

R = 3,1 m reprezintă raza de curbură a lamei de nivelare determinată anterior:

𝜎𝑒𝑐ℎ.𝐼𝐼𝐼 = 𝜎2 = 6,98 (N/mm2),

prin înlocuirea în expresia teoriei a III-a de rezistență, se obține:

𝛿 =16636 ∙ 3,1

6,98= 7388

Nm⁄

Nmm2⁄

= 7388 mm2

m⁄ = 7388 ∙ 10−3 mm2

mm⁄

𝛿𝐼𝐼𝐼 = 7,38 (mm)

3.2.3.4.2. Verificarea în conformitate cu teoria energiei de variație a formei (teoria a

IV-a de rezistență)

Conform acestei teorii de rezistență, starea limită se atinge atunci când energia de

deformație specifică egalează energia de deformație specifică, corespunzătoare stării limită de

la întinderea simplă (Buzdugan 1986 și Iatan 1986).

𝜎𝑒𝑐ℎ =√3pR

2δ (

N

mm2) ⇒ δ =

√3pR

2σ𝑒𝑐ℎ (mm)

δ =√3 ∙ 16636 ∙ 3,1

2 ∙ 4,83

Nm⁄

Nmm2⁄

= 9246,8 mm2

m⁄ = 9246,8 ∙ 10−3 mm2

mm⁄


36

𝛿𝐼𝑉 = 9,24 (mm)

Prin caracteristicile tehnice și de proiectare elaborate în vederea materializării

utilajului, a fost prevăzută o grosime a peretelui lamei de nivelare δ = 8 mm. În primul caz al

verificării se observă că δ III ˂ δ, ceea ce indică faptul că grosimea lamei poate prelua în

totalitate eforturile ce pot apărea pe durata lucrului, cu condiția aplicării forței maxime la

cârligul de remorcare. Cu alte cuvinte, dimensionarea grosimii lamei este efectuată de așa

manieră încât, la efort maxim dezvoltat de motorul tractorului, tandemul tractor – greder se

oprește fără să existe posibilitatea deformării lamei de nivelare.

În cazul al doilea al verificării, se constată că δIV > δ, ceea ce conduce la concluzia că

lama de nivelare se poate deforma în condiția aplicării efortului maxim la cârligul de

remorcare. Remedierea acestui neajuns se poate realiza prin:

o creșterea grosimii δ a peretelui lamei;

o micșorarea razei de curbură R;

o alegerea unui material din care să se realizeze lama, care să posede rezistență mai

mare;

o adoptarea unor soluții de proiectare ce vizează întărirea structurii de rezistență.

Cum, în al doilea caz, dimensionarea este insuficientă, au fost adoptate măsuri de

proiectare care prevăd amplasarea din 200 în 200 milimetri a unor rigidizări meridionale

asamblate prin sudură, reprezentate de gusee realizate din tablă de oțel, așa cum se poate

observa în foto 3.1.

Foto 3.1 – Gusee sudate dispuse pe reversul lamei de nivelare în vederea sporirii rezistenței

Guseele au fost proiectate în așa fel încât acestea să urmărească conturul meridional

exterior al lamei de nivelare, mărindu-i-se astfel rezistența, procedeul fiind similar cu mărirea

grosimii peretelui lamei. Odată adoptată o astfel de măsură, au fost eliminate temerile care

sugerau faptul că lamele de nivelare ar fi putut suferi deformări în condiția aplicării unui efort

maxim la cârligul de remorcare al tractorului.


37

3.2.3.5. Productivitatea estimată pentru grederul tractat (EID)

Se determină cu relația (Ionașcu 1979):

𝑊𝐸𝐼𝐷 =1000 · 𝐿 · 𝑇 · 𝐾𝑇 · 𝐴

2𝐿 (𝑛𝑇𝑉𝑇

+𝑛𝐷𝑉𝐷

+𝑛𝐹𝑉𝐹

) + 2𝑡𝑖(𝑛𝑇 + 𝑛𝐷 + 𝑛𝐹) (m3 /schimb)

unde:

L reprezintă lungimea segmentului de drum supus nivelării (m);

A – suprafața secțiunii transversale a materialului nivelat și împrăștiat (m2);

T – durata unui schimb de lucru (6 ore);

KT – coeficientul de utilizare al timpului de lucru (K ∼ 0,85);

nT; nD; nF – numărul de treceri pentru tăierea, deplasarea și finisarea unității de

suprafață:

𝑛𝑇 =𝐴 · 𝐾𝑆𝑇

2𝑆𝑀

𝑛𝐷 =𝑛𝑇 · 𝑙0 · 𝐾𝑆𝐷

𝑙

𝑛𝐹 = 𝑛𝐷

VT, VD, VF – viteza de deplasare pentru tăierea, deplasarea și finisarea locului (km/h);

tî – timpul de întoarcere la capătul sectorului de lucru (h);

KST – coeficientul de suprapunere al trecerilor la tăiere;

ST – secțiunea materialului de adaos după nivelare;

l0 – distanța medie de transport a materialului de adaos;

L – d istanța de deplasare efectuată la o trecere;

KSD – coeficientul de suprapunere al trecerilor la deplasare.

În cazul în care utilizarea grederului nu implică operațiunea de săpare, utilajul fiind

folosit exclusiv pentru operațiunea de nivelare a materialului de adaos, relația productivității

va fi (Ionașcu 1979):

W𝐸𝐼𝐷 =3600 · 𝑇 · 𝐾𝑇 𝑙 · (𝐿 ∙ 𝑠𝑖𝑛𝛼 + 𝛼)

(𝑙

𝑣𝑚𝑒𝑑+ 𝑡𝑖) · 𝑛

(m3 /schimb)

în care semnificația parametrilor este:

l – lungimea supusă nivelării (l = 1000 m);

L – lățimea lamei (lamelor) de nivelare (L = 2 m);

A – porțiunea din cadrul suprafeței nivelate ce se suprapune la trecerea următoare

(a = 0,3 m);

vmed – viteza medie de lucru (v = 0,9 m/s);

n – numărul de treceri pe aceiași trasă pentru obținerea unei bune nivelări (n = 4);


38

ti – timpul necesar efectuării unei întoarceri (ti = 120 s);

α – unghiul conferit de către declivitatea drumului.

Se cunoaște faptul că declivitatea maximă admisibilă se situează la valoarea de 6%.

Normativele prevăd, în cazul proiectării drumului în profil transversal declivități care să nu

depășească valoarea de 6% (Anonymous 1999 și Olteanu 2008). Se poate considera că o

declivitate medie de proiectare se situează între valorile de 2,5 – 3,0%. Aceasta înseamnă că:

tan 𝛼 =2,5

100= 0,025 ⟹ arctan 𝛼 = arctan 0,025 ⟹ 𝛼 = 1,432 → 𝛼 = 10 26′ ⟹ sin 𝛼 = 0,025

Introducând valorile enunțate, proprii parametrilor de mai sus, în cadrul relației a doua,

ce definește productivitatea, se obține:

𝑊𝐸𝐼𝐷 =3600∙6∙0,85∙1000∙(2 sin 1026′+0,3)

(1000

0,9+360)∙4

= 1092 (m3/schimb)

3.3. Realizarea sistemei de utilaje la nivel de model experimental

3.3.3. Greder tractat (EID)

3.3.3.1. Modul de realizare. Componență

După realizarea proiectului de execuție al grederului, acesta a fost prezentat mai

multor societăți comerciale în vederea realizării fizice a utilajului. Astfel, în baza

contractului de colaborare încheiat între I.C.A.S. și U.M. Mizil, s-au stabilit coordonatele

modului de realizare a grederului tractat. Utilajul odată recepționat, a fost asamblat și apoi

supus probelor de funcționare.

Grederul (EID-ul), prezentat în foto 3.7, lucrează la modul tractat de tractor și are

în componența sa următoarele subansambluri:

1 – șasiu (cadru);

2 – suporți fixare tiranți laterali;

3 – suport fixare tirant central;

4 – urechi metalice de fixare a părții fixe a cilindrilor hidraulici;

5 – lagăre pentru rotirea axului lamelor (bucșe);

6 – semicadru;

7 – mecanism de ridicare / coborâre tren de rulare;

8 – lamă frontală;

9 – cuțit răzuitor;

10 – ureche de fixare a tijei mobile a cilindrului hidraulic;

11 – lama posterioară;


39

12 – subansamblu tren de rulare;

13 – mecanism cu șurub de reglare a înălțimii trenului de rulare;

14 – jante metalice cu pneuri (roți);

15 – cilindri hidraulici de comandă;

16 – furtune sertizate tur/retur prevăzute cu cuple rapide.

Șasiul grederului (1) este reprezentat de o construcție metalică, realizată din profile

chesonate, rigidizate prin sudură. Profilele constitutive s-au chesonat în vederea sporirii

rezistenței la diverse eforturi și solicitări care apar în timpul lucrului utilajului, cum ar fi:

tracțiune, încovoiere, compresiune, întindere et al., Pentru realizarea șasiului au fost folosite:

tablă, profile laminate U – 8, U – 6,5 precum și alte materiale metalice.

La partea frontală, șasiul a fost prevăzut cu trei urechi de fixare (2) și (3), cu scopul dispunerii

tiranților ridicătorului hidraulic al tractorului universal. Modul de prindere al tiranților de șasiu se

realizează prin intermediul a trei bolțuri, două laterale, situate în partea de jos a șasiului (2), și

unul central, aflat în poziție superioară (3) celor amintiți, corespunzătoare triunghiului de

prindere pe tractor, similar utilajelor agricole și conforme cu standardele ISO în vigoare, ce

dețin cotele (Scripnic şi Babiciu 1979):

o L = 825 mm între tiranții lateral;

o H = 510 mm între tirantul lateral și cel central.

Foto 3.7 – Greder tractat pentru nivelarea materialului pietros

Pe șasiu sunt prevăzute urechile de prindere a cilindrilor hidraulici (4), ce sunt

rigidizate prin sudură. Cilindri hidraulici (15) au capătul fix prins la șasiu prin intermediul

unor bolțuri dimensionate corespunzător. Capetele tijelor mobile ale cilindrilor hidraulici,

sunt articulate prin intermediul unor bolțuri fixate la partea superioară a lamelor de nivelare.

Prin acționarea celor doi cilindri se realizează înclinarea, în planul orizontal, a celor două

lame de nivelare, cu un unghi a cărui mărime variază


40

între 00

– 300, față de axa transversală a utilajului. De asemenea, pe șasiu au fost

ridigizate, tot prin sudură, lagărele tip bucșă (5), prevăzute pentru fixarea lamelor de

nivelare. Acestea sunt prevăzute în așa fel încât să permită realizarea rotirii lamelor prin

intermediul acțiunii cilindrilor hidraulici. Asamblarea lamelor de șasiu se realizează prin

introducerea a două șuruburi de construcție special, rigidizate de lame, în bucșele lagăr.

În partea posterioară, șasiul are prevăzut un semicadru (6) în care este dispusă o

piuliță de construcție specială (filet pătrat) sudată de acesta. În această piuliță se montează

șurubul de reglare (13) al subansamblului trenului de rulare (12), prin care este posibilă

reglarea înălțimii stratului de material supus nivelării. Șasiul este realizat prin ansamblări

nedemontabile, prezentând traverse de rigidizare în scopul preîntâmpinării eventualelor

deformări, astfel încât constituie o structură robustă, compactă nedeformabilă.

Grederul a fost prevăzut cu două tipuri constructive de lame de curățire și

nivelare.

Lama frontală (8) este realizată din tablă de oțel virolată cu scopul obținerii

curburii acesteia în vederea transportului materialului de umplutură. Aceasta prezintă, pe

suprafața opusă suprafeței active de lucru (pe spatele ei), nervuri de întărire (gusee),

dispuse echidistant (foto 3.1).

La partea inferioară a suprafeței de lucru este prevăzut un cuțit răzuitor (9),

realizat din oțel manganos (Hadfield), care se fixează de lamă prin intermediul a 23 de

șuruburi M 10. Cuțitul răzuitor constituie o piesă de uzură (fiind o piesă de schimb), în

cadrul căruia sunt prevăzute găuri semistrăpunse care permit „îngroparea” capetelor

șuruburilor în vederea protejării acestora.

La partea superioară a lamei și descentrat față de axa de simetrie a acesteia este

sudată urechea de fixare a tijei cilindrului hidraulic (10) ce comandă rotirea acesteia. Tot

la partea superioară este dispusă o încasetare metalică prin care pătrunde șurubul de

construcție specială, ce se asamblează în bucșele lagăr (5) dispuse pe șasiu. Șurubul de

construție specială montat în lamă se fixează de șasiu prin intermediul unei piulițe,

asigurată contra desfacerii prin introducerea unui cui spintecat (splint).

Lama frontală (8) are o lungime de 2 m ce oferă posibilitatea împrăștierii

materialului și nivelării acestuia printr-o singură trecere, condiționată însă de cea de a

doua lamă (11), dispusă asimetric față de prima.

Această soluție tehnologică a fost adoptată în vederea distribuirii eforturilor pe

două lame (nu numai pe una), iar, în plus, asimetria față de modul de fixare a lamelor pe

șasiu, conferă obținerea unei lățimi de lucru de aproximativ 2700 mm atunci când lamele


41

sunt dispuse în poziție perpendiculară pe axa longitudinală a șasiului.

Odată cu înclinarea acestora prin intermediul cilindrilor hidraulici, lățimea de

lucru scade proporțional cu proiecția sinusoidală, ajungând până la lățimea minimă de

2500 mm.

Lama posterioară (11) reprezintă o construcție identică cu lama frontală (8). Este

prevăzută la partea inferioară cu același cuțit longitudinal de răzuire (9), similar aceluia

ce echipează lama frontală (8), iar mișcările de înclinare față de axa longitudinală se

realizează independent de prima lama, prin intermediul celui de al doilea cilindru

hidraulic. Există, astfel, posibilitatea de a lucra cu una din lame înclinată sub un unghi, iar

cu cea de a doua, perpendicular pe direcția de înaintare a agregatului.

Comanda efectuată de către mecanicul deservent asupra manetelor distribuitorului

hidraulic, conduce la schimbarea unghiului de înclinare al lamelor de nivelare; acestea,

prin repoziționare, reușesc distribuirea și împrăștierea materialului pietros supus

procesului de nivelare acolo unde este necesar aportul acestuia (figura 3.25).

a. b.

c. d.

Figura 3.25 – Vedere de sus a modului de dispunere a lamelor grederului tractat

(Tudosoiu 2014): a. distribuirea materialului pietros în lungul platformei;

b. distribuirea materialului pietros către una din lateralele platformei; c. distribuirea

materialului pietros către centrul platformei; d. distribuirea materialului pietros

către lateralele platformei


42

Trenul de rulare (12) este constituit dintr-o construcție relativ simplă, cu roți

autodirectoare (14) (autodirijabile), putând urmări curbele drumului. S-a avut în vedere

faptul că, odată cu micșorarea distanței dintre roțile autodirectoare (14), înscrierea și

copierea curburilor se realizează mai eficient. Distanța prevăzută între axele roților este de

aproximativ 300 mm.

Prinderea trenului de rulare de șasiul grederului (6) se realizează prin

intermediul unui șurub lung cu filet pătrat Pt 60 x 8 (13), care poate fi acționat c u

ajutorul unei roți de manevră montată la partea superioară a acestuia. Prin acțiunea

roții de manevră în sens orar, ansamblul trenului de rulare coboară, iar prin rotirea în sens

trigonometric, se poate realiza ridicarea. Prin intermediul acestui subansamblu (12) se

poate regla grosimea stratului de nivelat, raportat la suprafața platformei. Blocarea

șurubului într-o anumită poziție, în vederea fixării trenului de rulare în poziția dorită, se

realizează prin intermediul unei contrapiulițe prevăzută cu mânere de acționare. Partea

inferioară a șurubului nu are prelucrat filet pătrat, fiind constituită dintr-o zonă cilindrică

asupra căreia va fi dispusă prezența unor bucși de bronz asamblate în trenul de rulare.

Bucșile de bronz, precum și o șaibă plată realizată din același material, preiau forțele

axiale transmise de trenul de rulare către șurub, realizând totodată antifricțiunea și

asigurând rotirea întregului ansamblu al trenului de rulare.

Roțile (14) ce compun trenul de rulare sunt de tipul auto, cu dimensiunile 155x13.

Fixarea roților pe axul subansamblului trenului de rulare se realizează prin

intermediul unor prezoane prevăzute pe tamburul ce acoperă lagărele de rostogolire tip

6207. Asigurarea contradesfacerii butucului de pe ax se realizează prin intermediul

asamblărilor de tip piuliță și splint.

Instalația hidraulică este constituită din doi cilindri hidraulici (15), necesari

acționării lamelor, patru furtune hidraulice sertizate (16) (două tur și două retur), patru

cuple rapide cu bilă (două mama și două tată), supape de sens și supape de presiune.

Comenzile instalației hidraulice se realizează prin intermediul distribuitorului

hidraulic cu sertar cu trei căi dispus în cabina tractorului, situat sub scaunul deserventului.

Agentul hidraulic este circulat de către pompa existentă pe tractor, pătrunde în

distribuitorul hidraulic cu trei căi (una pentru ridicătorul hidraulic și două căi pentru

acționarea lamelor), iar de aici, prin acțiunea manetelor de comandă, ajunge la

consumatori, respectiv la cilindrul ridicătorului hidraulic și la cilindri (15) ce comandă

înclinarea lamelor. Cele două secțiuni de distribuitor ce acționează lamele, dețin poziția

„blocat”, iar cel ce acționează mecanismul ridicătorului hidraulic, deține poziția „flotant”.


43

3.3.3.2. Modul de lucru

Poziția de transport a utilajului se realizează la modul „purtat” în tiranții

mecanismului ridicătorului hidraulic. Utilajul se găsește „ridicat în consolă” în raport cu

tractorul. În poziția de lucru, utilajul este coborât prin intermediul mecanismului

ridicătorului hidraulic până când marginea inferioară a lamelor de nivelare sunt tangente

cu suprafața căii de rulare. Cele două tipuri de mișcare sunt comandate de mecanicul

deservent prin intermediul uneia din manetele ce acționează una din căile distribuitorului

hidraulic.

În poziția de lucru, maneta de comandă a ridicătorului hidraulic se găsește în

poziția „flotant” pentru ca utilajul să urmărească denivelările suprafeței drumului. În

condiția în care, utilajul ar lucra prin comanda manetei ridicătorului hidraulic situată în

poziția „lăsat”, atunci întreaga instalație a ridicătorului ar fi forțată de oscilațiile în plan

vertical, înregistrate de utilaj.

Porțiunea pe care lamele lucrează simultan are o lățime de 1600 mm, aceasta fiind

centrată față de axa longitudinală a șasiului. Acest lucru a fost prevăzut în așa fel ca

acțiunea simultană a celor două lame să se execute în zona de rulare a trenurilor de roți

ale mijloacelor de transport ce circulă pe drumurile forestiere. Astfel, are loc o dublă

trecere a lamelor la o singură trecere a grederului, realizându-se răzuirea și astuparea

făgașelor create de roțile mijloacelor de transport.

În condiția în care se prevede aportul de material care, uzual, este basculat din

mijloacele de transport din loc în loc, mecanicul deservent va trebui să efectueze reglajul

atât asupra șurubului ce dotează tirantul central, cât și asupra roții de manevră ce

echipează subansamblul mecanismului trenului de rulare.

3.4.2. Experimentări efectuate în condiția laborator – câmp la Baza

Experimentală I.C.A.S. Cornetu

Au fost efectuate patru experimente (notate A, B, C, D), cu particularități diferite,

datorate condițiilor proprii de degradare ale porțiunilor de drum alese pentru intervenții.

Pentru monitorizarea valorilor parametrilor inițiali și finali ai tronsoanelor de

drum supuse reparațiilor, acestea au fost pichetate cu scopul de a determina volumul și

calitatea lucrărilor efectuate. În acest sens, s-a procedat la efectuarea nivelmentului

transversal, în vederea ridicării de profile în dreptul picheților dispuși în acest scop.

Nivelmentul transversal a fost executat cu ajutorul latei prevăzută cu bulă de aer,

diferența de nivel fiind măsurată cu ajutorul unei rulete gradate.


44

Întrucât Stațiunea Experimentală I.C.A.S. Cornetu este amplasată într-o câmpie

tabulară (Lunca Argeș – Sabar), prezentând un caracter așezat al terenului, picheții au fost

dispuși la distanțe de 20 m; au fost numerotați, atribuindu-se număr de ordine începând cu

pichetul P.I. (punctul inițial al traseului) și sfârșind cu pichetul P.F. (punctul final).

În cadrul unui formular tabelar (preluat din lucrările de specialitate – Olteanu

1986), au fost înscrise măsurătorile efectuate înainte și după intervenții. Măsurătorile au

fost înscrise pornind de la axul drumului către lateralele acestuia, sub forma unor fracții,

al căror numărător reprezintă diferența de nivel, iar numitorul, distanța dintre două

măsurători succesive (Olteanu 2008). În dreptul picheților, lateral față de aceștia, au fost

amplasate jaloane, care au permis lucrătorului (tractoristului) să mențină direcția de

înaintare și să corecteze eventualele devieri de la rectilinitatea traseului parcurs.

3.4.2.1. Algoritmul de desfășurare și rezutatel obținute. Generalități

În cele ce urmează se prezintă algoritmul de desfășurare și rezultatele obținute

pentru un singur experiment (respectiv Experimentul C). Datele culese și prelucrate în

cadrul celorlalte trei experimente efectuate (notate A, B și D) sunt prezentate sintetic în

cadrul capitolului 4.3. (tabelul 4.2), fiind necesare în vederea determinării

productivităților obținute de fiecare model experimental, coroborat cu determinarea

costurilor înregistrate pentru repararea/întreținerea unui kilometru de drum forestier.

A fost aleasă o porţiune de drum situată în aliniament, cu lungimea de 260 m,

porţiune aflată în continuarea axei longitudinale a sediului staţiunii, care desparte solele

destinate culturilor silvice. Pichetarea s-a executat pe sensul dinspre sediul staţiunii către

pepinieră.

Porţiunea de drum prezenta următoarele caracteristici:

o pe ambele laturi ale drumului erau culturi silvice;

o drumul nu prezenta şanţuri de scurgere;

o cantitatea de piatră prezentă în platforma drumului era suficientă;

o denivelări mari, necentrate;

o în condiţii pluviometrice normale, apare fenomenul de băltire;

o nivelul umidităţii materialului din sistemul rutier era minim.

Tehnologia de reparare, propusă prin experiment, a vizat următoarele operațiuni:

o scarificarea platformei;

o nivelarea materialului rezultat din scarificare, cu transportul acestuia în vederea

astupării denivelărilor și gropilor (nivelare primară);

o săparea şanţului (numai pe o laterală a drumului), cu depunerea materialului


45

rezultat pe suprafața platformei;

o împrăştierea, redistribuirea și nivelarea materialului rezultat din operaţiunea de

săpare şanţ (nivelare bilon);

o scarificarea finală, necesară omogenizării materialului rezultat din operaţiunea de

săpare a şanţului, prin înglobarea ulterioară a acestuia în materialul platformei;

o nivelarea finală;

o cilindrarea.

3.4.2.2. Scarificarea platformei

Varianta scarificatorului cu un număr de cinci dinți de scarificare nu a furnizat

rezultatele scontate. Astfel, s-a revenit la varianta cu patru dinți de scarificare plasaţi pe

grinda anterioară a cadrului scarificatorului, variantă ce a funcţionat bine cu ocazia

efectuării unor probe de lucru în gol și al unor experimentări preliminare precedente, de

tipul laborator – câmp. Au fost executate un număr de șapte treceri care au fost

cronometrate. Măsurarea adâncimii de scarificare a fost posibilă numai pentru prima

cursă, datorită faptului că, la cursele ulterioare, măsurătorile ar fi fost nonconcludente,

întrucât materialul platformei era mobilizat deja de la prima trecere. Măsurătorile la care

s-au făcut referiri se regăsesc în tabelul 3.7.

Ansamblul tractor – scarificator a executat prima cursă astfel încât axa

longitudinală a tandemului să coincidă cu axa similară a porţiunii de drum.

Tabelul 3.7 – Adâncimea de pătrundere a dinților de scarificare, măsurată pentru fiecare dinte în dreptul

picheților, și timpii cumulați înregistrați pe fiecare trecere a tandemului tractor – utilaj

Pichetul

Distanța

cumulată

(m)

Adâncimea de scarificare

măsurată la prima trecere pentru

fiecare dinte de scarificare (cm)

Timpi cumulați, înregistraţi pe

fiecare trecere

(s)

Dinte

1

Dinte

2

Dinte

3

Dinte

4 1 2 3 4 5 6 7

P.I. 0 8 9 9 7 0 0 0 0 0 0 0

1 20 9 8 12 10 36 35 36 35 33 32 33

2 40 8 11 12 11 71 69 71 69 65 65 67

3 60 12 11 8 10 107 101 110 105 100 99 99

4 80 8 9 10 9 141 136 145 140 134 132 130

5 100 12 12 10 9 176 174 182 172 166 163 162

6 120 9 8 9 8 210 211 218 202 198 195 195

7 140 8 9 10 11 246 246 252 238 233 229 227

8 160 10 11 9 10 283 283 285 272 268 264 258

9 180 10 11 12 11 316 319 322 304 302 297 290

10 200 12 11 10 8 353 351 355 338 334 329 321

11 220 8 9 10 9 388 382 387 373 365 360 351

12 240 8 9 8 7 424 417 421 409 400 393 385

P.F. 260 7 8 8 6 461 456 451 442 431 424 417

Timpul pe operațiune 3082″ = 51′ 22″


46

3.4.2.3. Nivelarea platformei

Nivelarea materialului mobilizat cu ocazia operațiunii de scarificare a fost

necesară întrucât s-a urmărit nivelarea gropilor și denivelărilor, condiție necesară pentru a

putea efectua operațiunea de săpare a șanțului. Au fost măsuraţi timpii pe fiecare trecere,

în dreptul picheților (tabelul 3.8).

Au fost efectuate patru treceri, până când s-a observat o planeitate

corespunzătoare a materialului de nivelat. Primele două treceri au fost executate urmărind

axul drumului, aşa încât materialul rezultat din operațiunea de scarificare să se

redistribuie uniform. Datorită volumului sporit de material, mecanicul tractorist a utilizat

treapta I a cutiei de viteze a tractorului, la o turaţie a motorului de 1500 rot/min.

Trecerea a treia și a patra au fost executate pe lateralele drumului, utilizându-se

treapta a II-a, la o turaţie medie de 1800 rot/min. De consemnat este faptul că, maneta

distribuitorului hidraulic ce acţionează mecanismul ridicătorului hidraulic, respectiv

tiranţii laterali ai tractorului, a fost plasată pe poziţia „flotant”.

Tabelul 3.8 – Timpii intermediari înregistrați în dreptul picheților, cu ocazia nivelării plaformei

drumului, pe fiecare parcurs efectuat

Pichetul

Distanța

cumulată

(m)

Timpii cumulați, înregistraţi pe fiecare trecere în dreptul picheților (s)

Trecerea 1/

treapta de

viteza I

Trecerea 2/

treapta de

viteza I

Trecerea 3/

treapta de viteza

a II-a

Trecerea 4/

treapta de viteza

a II-a

P.I. 0 0 0 0 0

1 20 39 37 36 36

2 40 81 77 75 74

3 60 124 116 110 108

4 80 168 157 149 146

5 100 210 194 187 182

6 120 251 230 222 218

7 140 293 268 260 255

8 160 337 308 299 293

9 180 380 351 338 332

10 200 422 396 376 369

11 220 465 440 413 405

12 240 507 483 454 445

P.F. 260 548 521 490 483

Timpul pe

operațiune 2042″ = 34′ 02″

3.4.2.4. Săparea şanţului

Premergător operațiunii de săpare a șanțului, traiectul acestuia a fost curățat de

vegetația lemnoasă. Totodată, sistemele radicelare rămase în sol au fost dislocate manual.

Materialul provenit din operațiunea de săpare a șanțului a fost depus pe platforma


47

drumului sub forma unui bilon de secțiune triunghiulară, adiacent muchiei

acostamentului.

Prelungirea lamei de împingere în lateral a volumului de sol extras din șanț s-a

dovedit a fi benefică, distanţa bilonului format din materialul extras fiind suficient de

mare față de muchia platformei, eliminând astfel posibilitatea prăvălirii acestuia în şanţul

săpat. Datele culese cu ocazia săpării şanţului de scurgere sunt prezentate în tabelul 3.9.

Tabelul 3.9 – Timpul și adâncimea la săparea șanțului, măsurate în dreptul picheților

Parcurs Stațiune – pepinieră

Distanța

cumulată (m) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220

Timpul de

trecere

înregistrat

în dreptul

picheților

(s)

1 0 36 73 111 150 189 226 262 297 333 269 407

2 0 33 67 102 139 174 208 241 273 307 340 374

3 0 35 71 106 144 184 220 257 290 325 358 396

4 0 36 75 115 157 197 236 274 313 350 388 429

5 0 37 75 116 153 192 232 271 308 347 387 425

Total timp

operațiune 2031″ = 33′ 51″

Adâncimea

cumulată a

șanțului în

dreptul

picheților

(cm)

Niv

el

0

31 28 39 38 41 44 38 42 38 29 39 29

1 34 32 42 42 44 47 42 46 44 35 44 35

2 38 35 45 47 48 51 46 50 50 40 48 39

3 40 40 50 51 50 54 49 53 55 46 53 44

4 44 44 53 56 52 56 53 56 58 50 58 50

Niv

el f

inal

(tre

cere

a 5)

46

48

57

60

54

58

57

59

61

54

62

54

3.4.2.5. Nivelare bilon

Materialul rezultat din săparea șanțului a fost depus sub forma unui bilon pe

platforma drumului, adiacent muchiei acesteia. În aceste condiții, existau două variante

adoptabile de către echipa de lucru:

o evacuarea materialului, prin încărcarea acestuia în mijloace de transport cu

ajutorul unui încărcător frontal;

o redistribuirea pe întreaga suprafață a platformei drumului a acestui material.

A fost adoptată cea de-a doua strategie, după ce s-a constatat faptul că materialul

rezultat din săparea șanțului de scurgere avea în componența sa între 70% – 80% material

pietros. Nivelarea și redistribuirea s-au realizat prin intermediul tandemului tractor –

greder. Lamele grederului au fost orientate cu ajutorul cilindrilor hidraulici, așa încât să

realizeze transportul materialului dinspre marginea platformei către axa acesteia. Au fost


48

efectuate un număr de trei parcursuri, până când s-a observat o distribuire uniformă a

materialului. În acest sens, numărul de parcursuri efectuate și distribuirea materialului

este prezentată în tabelul 3.10.

Tabelul 3.10 – Timpii cumulați înregistrați în dreptul picheților, cu ocazia nivelării plaformei

drumului, pe fiecare parcurs efectuat

Pichetul Distanța

cumulată

(m)

Timpii cumulați, înregistraţi pe fiecare trecere în dreptul

picheților (s)

Trecerea 1/ treapta de viteza I

Trecerea 2/ treapta de viteza I

Trecerea 3/ treapta de viteza a II-a

P.I. 0 0 0 0

1 20 28 27 19

2 40 57 55 37

3 60 87 83 57

4 80 115 112 74

5 100 142 140 91

6 120 173 170 110

7 140 202 198 126

8 160 229 226 142

9 180 257 253 159

10 200 285 281 177

11 220 314 311 196

12 240 344 340 214

P.F. 260 372 369 231

Timpul pe

operațiune 16′ 12″ = 972″

3.4.2.6. Omogenizarea materialului

Operațiunea s-a realizat prin intermediul tandemului tractor – scarificator, prin trei

parcursuri, două dintre acestea executându-se limitrof marginilor platformei, iar cea de-a

treia executată cu urmărirea axei drumului. De menționat este faptul că, atât stratul de

material situat inițial în platforma drumului, cât și stratul (superior) obținut prin

redistribuirea materialului rezultat prin săparea șanțului de evacuare și scurgere, erau deja

mobilizate. În această condiție, tandemul tractor – scarificator a lucrat la o treaptă de

viteză superioară (tabelul 3.11), la o turație a motorului situată între 1400 – 1500 rot/min.


49

Tabelul 3.11 – Timpii cumulați înregistrați în dreptul picheților, cu ocazia scarificării finale a

plaformei drumului, pe fiecare parcurs efectuat

Pichetul

Distanța

cumulată

(m)

Timpii înregistraţi pe fiecare trecere în dreptul picheților (s)

Trecerea 1/

treapta de viteza I

Trecerea 2/

treapta de viteza I

Trecerea 3/

treapta de viteza a II-a

P.I. 0 0 0 0

1 20 21 22 17

2 40 42 43 35

3 60 62 64 53

4 80 81 84 70

5 100 101 105 89

6 120 119 124 106

7 140 138 144 124

8 160 159 165 143

9 180 178 184 160

10 200 198 205 178

11 220 219 225 196

12 240 239 244 213

P.F. 260 258 262 229

Timpul pe


3.4.2.7. Nivelarea finală

Operațiunea ce a vizat nivelarea materialului pietros și realizarea profilului

platformei, a fost efectuată printr-un număr de trei treceri ale tandemului tractor – greder

tractat (tabelul 3.12). Două dintre treceri au vizat lateralele platformei, iar cea de-a treia a

urmărit axa tronsonului de drum supus intervențiilor.

Tabelul 3.12 – Timpii cumulați înregistrați în dreptul picheților, cu ocazia nivelării finale a

plaformei drumului, pe fiecare parcurs efectuat

Pichetul

Distanța

cumulată

(m)

Timpii înregistraţi pe fiecare trecere în dreptul picheților (s)

Trecerea 1/

treapta de viteza I

Trecerea 2/

treapta de viteza I

Trecerea 3/ treapta

de viteza a II-a

P.I. 0 0 0 0

1 20 18 19 16

2 40 35 37 34

3 60 53 56 51

4 80 72 75 68

5 100 92 95 87

6 120 112 117 107

7 140 132 138 126

8 160 153 158 144

9 180 173 176 161

10 200 194 195 179

11 220 215 214 198

12 240 234 232 216

P.F. 260 252 249 233

Timpul pe



50

3.4.2.8. Cilindrarea

După pregătirea ruloului compactor pentru lucru, prin lestarea acestuia cu 1600 l

apă şi a coşului metalic, special prevăzut, cu 1400 kg piatră (dale de beton), ajungându-se

în final la o masă totală de 4800 kg, s-a trecut la cilindrarea materialului nivelat anterior.

Operațiunea de cilindrare a constat în șase parcursuri (dus – întors), adică un

număr de douăsprezece treceri, cronometrându-se timpii din 20 în 20 m, valorile fiind

prezentate în tabelul 3.13. Primele patru parcursuri s-au efectuat pe lateralele platformei,

într-un circuit tip suveică, pe când ultimele două parcursuri au fost efectuate urmărind axa

drumului. Primele două parcursuri au fost executate utilizând treapta I de viteză, iar

pentru celelalte patru parcursuri a fost utilizată treapta a II-a de viteză, turaţia motorului

tractorului variind între 1600 și 1800 rot/min.

Tabelul 3.13 – Timpii cumulați înregistrați în dreptul picheților, pe fiecare parcurs efectuat

pentru cilindrarea materialului nivelat anterior

Pichetul

Distanța

cumulată

(m)

Timpi cumulați, înregistraţi pe fiecare parcurs din 20 m în 20 m (s) Parcursul

1

Parcursul

2

Parcursul

3

Parcursul

4

Parcursul

5

Parcursul

6

tur

retu

r

tur

retu

r

tur

retu

r

tur

retu

r

tur

retu

r

tur

retu

r

P.I. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1 20 18 17 18 17 18 17 16 16 15 16 14 12

2 40 35 35 35 33 33 31 31 31 29 31 28 27

3 60 52 53 53 50 48 46 45 46 42 45 41 41

4 80 70 70 71 66 64 61 60 60 54 60 55 55

5 100 89 88 90 83 79 75 77 74 67 73 67 68

6 120 107 106 109 101 96 92 93 90 82 87 80 82

7 140 126 125 127 119 111 106 108 105 96 102 92 95

8 160 145 143 144 136 125 121 124 120 111 116 105 109

9 180 163 162 161 154 141 137 140 135 125 130 120 124

10 200 181 169 178 171 156 153 156 151 140 145 136 138

11 220 198 196 196 189 172 168 173 166 154 159 149 150

12 240 215 214 214 207 189 184 188 182 169 174 163 163

P.F. 260 233 231 231 225 205 199 202 198 184 189 178 176

Timpul pe trecere 464″ 456″ 404″ 400″ 373″ 354″

Timpul pe

operațiune 2451″ = 40′ 51″

3.4.2.9. Prelucrarea datelor culese odată cu efectuarea experimentului

Prin prelucrarea datelor referitoare la repararea porțiunii de drum forestier

cu lungimea de 260 metri, prin centralizarea datelor cuprinse în tabelele 3.7 –

3.13, s-a obținut tabelul 3.14, ce sintetizează numărul de treceri efectuate și timpii


51

înregistrați pe fiecare operațiune aparținând fluxului tehnologic propus pentru

reabilitarea tronsonului.

În tabelul 3.14 sunt cuprinse operaţiunile constitutive ale tehnologiei de

reparare aplicate, numărul de treceri şi timpul necesar pe operaţiune, pentru

Experimentul C.

Tabelul 3.14 – Sinteza operațiunilor efectuate: numărul de treceri și timpii înregistrați pe

fiecare operațiune tehnologică

Nr.

crt.

Denumire operaţiune Număr de treceri

efectuate

Timpul înregistrat pe operaţiune

(min, sec)

1. Scarificare platformă 7 51' 22''

2. Nivelare primară 4 34' 02''

3. Săpare şanţ (230 m) 5 33' 51''

4. Nivelare bilon 3 16' 12''

5. Scarificare finală 3 12' 29''

6. Nivelare finală 3 12' 14''

7. Cilindrare 12 40' 51''

3.4.2.10. Cuantificarea stării finale a porţiunii de drum reparat

Pentru determinarea stării finale este nevoie de comparații între starea iniţială a

porţiunii de drum aleasă pentru experimentare și starea finală, înregistrată după

intervenţiile descrise anterior, privind măsurarea cotelor platformei drumului în dreptul

picheților. Acest lucru s-a efectuat prin păstrarea picheților la poziţiile la care au fost

dispuși înaintea intervenţiilor, efectuându-se măsurătorile, atât iniţial, cât şi la final, datele

culese fiind înscrise în tabelul 3.15.

Distanţele dintre două măsurători succesive ale cotelor, au fost fixate la 0,5 m.

Este de remarcat faptul că la două zile după încheierea experimentărilor, au fost aduse

două autobasculante cu piatră care au fost întinse, nivelate şi compactate fără a mai fi

prelevate date de teren. La finalul experimentului, autorul a testat calitatea planeității

platformei prin rularea cu autoturismul pe această distanţă, în treapta a IV-a de viteză, la o

viteză de 80 km/h, fără să existe probleme din punctul de vedere al păstrării direcţiei de

mers şi a lansajului autovehiculului.

În cele ce urmează sunt prezentate imagini (foto 3.11) referitoare la starea

platformei tronsonului de drum după fiecare operațiune tehnologică efectuată.


52

Tabelul 3.15 – Cotele platformei drumului măsurate în dreptul picheților, transversal pe axa longitudinală

Numărul

pichetului

Distanța

cumulată

(m)

Profil transversal

ÎNAINTEA INTERVENȚIEI (cm)

Stânga Dreapta

PI 0 27

50

31

50

32

50

29

50

27

50

25

50

26

50

26

50

23

50

23

50

26

50

31

50

1 20 26

50

28

50

37

50

33

50

34

50

36

50

37

50

34

50

33

50

30

50

36

50

29

50

2 40 32

50

39

50

43

50

36

50

37

50

36

50

31

50

35

50

40

50

35

50

32

50

33

50

3 60 31

50

38

50

28

50

30

50

40

50

48

50

45

50

37

50

34

50

31

50

33

50

33

50

4 80 29

50

41

50

37

50

40

50

46

50

44

50

48

50

46

50

40

50

42

50

39

50

33

50

5 100 42 50

44 50

53 50

34 50

33 50

40 50

50 50

48 50

43 50

42 50

41 50

42 50

6 120 20

50

38

50

29

50

27

50

30

50

30

50

29

50

29

50

29

50

27

50

28

50

35

50

7 140 30

50

42

50

30

50

33

50

45

50

41

50

40

50

40

50

42

50

38

50

26

50

37

50

8 160 30

50

38

50

45

50

30

50

33

50

34

50

35

50

34

50

34

50

35

50

34

50

43

50

9 180 20

50

29

50

28

50

22

50

29

50

28

50

26

50

24

50

24

50

24

50

23

50

40

50

10 200 38

50

39

50

43

50

35

50

42

50

44

50

44

50

45

50

46

50

52

50

45

50

54

50

11 220 34

50

29

50

21

50

15

50

21

50

23

50

23

50

23

50

23

50

26

50

27

50

46

50

12 240 27 50

22 50

23 50

25 50

25 50

24 50

23 50

25 50

27 50

30 50

33 50

27 50

PF 260 38 50

38 50

41 50

44 50

42 50

38 50

38 50

41 50

40 50

35 50

31 50

22 50

DUPĂ EFECTUAREA INTERVENȚIEI (cm)

Stânga Dreapta

PI 0 27

50

46

50

34

50

32

50

31

50

31

50

30

50

30

50

26

50

25

50

28

50

31

50

1 20 26

50

48

50

17

50

17

50

22

50

24

50

27

50

26

50

26

50

25

50

26

50

21

50

2 40 32

50

57

50

32

50

29

50

29

50

30

50

30

50

30

50

31

50

32

50

32

50

33

50

3 60 31

50

60

50

53

50

28

50

30

50

31

50

32

50

32

50

31

50

32

50

32

50

33

50

4 80 29

50

54

50

39

50

37

50

39

50

40

50

42

50

42

50

41

50

41

50

40

50

32

50

5 100 42

50

58

50

40

50

33

50

35

50

38

50

41

50

42

50

42

50

42

50

42

50

42

50

6 120 20

50

57

50

34

50

24

50

27

50

27

50

28

50

29

50

29

50

29

50

29

50

35

50

7 140 30

50

59

50

55

50

37

50

37

50

39

50

39

50

39

50

38

50

39

50

37

50

37

50

8 160 30

50

61

50

63

50

26

50

27

50

29

50

31

50

33

50

33

50

34

50

34

50

43

50

9 180 20

50

54

50

35

50

23

50

20

50

21

50

22

50

24

50

24

50

25

50

24

50

40

50

10 200 38

50

62

50

55

50

36

50

36

50

37

50

39

50

41

50

42

50

45

50

48

50

54

50

11 220 34

50

54

50

26

50

19

50

22

50

24

50

27

50

28

50

29

50

27

50

28

50

46

50

12 240 27

50

22

50

23

50

25

50

25

50

26

50

26

50

26

50

27

50

29

50

30

50

27

50

PF 260 38

50

44

50

45

50

42

50

41

50

41

50

39

50

39

50

36

50

36

50

35

50

22

50


53

3.4.2.11. Calitatea lucrărilor

Profilele transversale prezentate în partea stângă a graficului din figura 3.26

reprezintă starea porțiunii de drum înaintea intervențiilor. Partea dreaptă a aceluiași grafic

reprezintă cotele platformei drumului, după efectuarea lucrărilor de reabilitare.

Figura 3.26 – Profile transversale în dreptul pichetilor înainte (stânga) şi după (dreapta)

efectuarea reparaţiilor (Tudosoiu 2012)


54

Din păcate, aparatura foto deţinută nu s-a plasat la standarde acceptabile, astfel apărând,

adesea, disfuncţionalităţi care nu au permis şi realizarea unor imagini care să surprindă cele patru

utilaje în procesul de lucru. În cele ce urmează sunt prezentate imagini (foto 3.11) referitoare la

starea platformei tronsonului de drum după fiecare operațiune tehnologică efectuată.

a. b. c.

d. e.

Foto 3.11 – Prezentarea calității înregistrate pe fiecare operațiune în secvențialitate tehnologică

proprie Experimentului C:

a. starea inițială a porţiunii de drum aleasă pentru experimentare;

b. șanțul rezultat ca urmare a operaţiunii de săpare; prezența materialului

rezultat din săparea șanțului, depus pe laterala platformei;

c. starea platformei după operațiunea de scarificare;

d. starea platformei după operaţiunea de nivelare;

e. starea platformei după operaţiunea de cilindrare


55

3.4.3. Experimentări efectuate în condiții de producție: Direcția Silvică.

Prahova – Ocolul Silvic Mâneciu

3.4.3.1. Considerente ce au condus la alegerea efectuării setului de experimentări

în cadrul O.S. Mâneciu

Scopul propus a fost de a testa sistema de utilaje acţionată de tractorul U-684 DT

în condiţia efectuării de lucrări specifice, aplicate drumurilor forestiere situate în zona

deal – munte. Pe lângă dezideratul amintit, au fost aduse unele îmbunătățiri și modificări

de ordin constructiv asupra utilajelor, ca urmare a observaţiilor ce au rezidat din

încercarea acestora, în condiţia executării lucrărilor specifice asupra unui drum forestier

situat în zona de câmpie, respectiv experimentările efectuate cu un an înainte, în cadrul

Bazei Experimentale I.C.A.S. Cornetu.

3.4.3.2. Descrierea condițiilor inițiale ale drumului ales pentru efectuarea

experimentărilor

Aşa cum reiese din harta unității de producție U.P. IV Suzana (O.S. Mâneciu),

prezentată ca detaliu în figura 3.27, pe teritoriul acestuia există o bogată reţea de drumuri

forestiere. Înaintea derulării experimentărilor, a fost căutat și identificat un drum forestier

care să nu fie supus traficului şi care să prezinte un conţinut ridicat de piatră înglobată în

suprastructură.

A fost ales drumul forestier „Bogdana”, ce se desprinde din drumul forestier

„Mogoşu” şi care, pe hartă, străbate parcelele cu numerele de la 42 la 52, într-o mulţime

ordonată. Lucrările şi măsurătorile au avut drept punct terminal podeţul peste pârâul

Mogoş.

Drumul forestier Bogdana prezenta următoarele particularităţi:

o gradul de împietruire din suprastructură, relativ bogat;

o şanţ de scurgere pe lungimea de aproximativ 2 km, iar pe porţiunea de la podeţ

înspre amonte, acesta se prezenta în stare colmatată;

o porţiunea de drum situată în amonte nu prezenta şanţ de scurgere;

o prezenţa, în imediata vecinătate a şanţului de scurgere, a unui bilon, paralel cu

acesta, rezultat ca urmare a curăţirilor anterioare efectuate cu tractorul TAF

echipat cu plug de curăţat;

o locuri în care lăţimea platformei este redusă;

o şleauri (pe anumite distanţe) formate ca urmare a traficului vehiculelor;

o porţiuni ce prezentau umiditate sporită;


56

o mici ebulmenţi;

o şanţuri formate, în mod natural, în platforma drumului, datorate şiroaielor de apă

ce apar în cazul precipitaţiilor cu caracter torențial;

o drum puternic umbrit, fapt ce perpetuă menţinerea umezelii acumulată în

platforma drumului;

o probabil drum situat în categoria a III-a.

Figura 3.27 – Localizarea porțiunilor de drum forestier situate în cadrul U.P. IV Suzana

(O.S. Mâneciu), asupra cărora s-au derulat lucrările cu caracter experimental

( Amenajamentul O.S. Mâneciu)

3.4.3.3. Modul de desfăşurare al experimentărilor. Algoritmul de lucru

Experimentul C a fost executat pe o lungime de 810 m, iar pentru o mai bună

identificare a acestuia, în figura 3.27, tronsonul de drum a fost colorat în bleu. Limita

inferioară a tronsonului se află la intersecţia pârului Mogoş (unde există un pod de beton


57

figurat pe hartă), iar cea superioară se găseşte la limita înspre aval a porţiunii martor,

marcată în culoarea roşie.

Tehnologia propusă pentru repararea acestui ultim tronson de drum (din cele trei

supuse intervențiilor), respectiv Experimentul C, a vizat următoarele operaţiuni:

A. îndepărtarea bilonului deja existent, format din curăţările anterioare ale şanţului;

B. lărgirea lăţimii platformei drumului în locurile unde aceasta este îngustată;

C. săparea noului şanţ de scurgere, cu îndepărtarea materialului rezultat din săpătură;

D. curăţarea, prin răzuire, a materialului ce nu a putut fi îndepărtat la operaţiunea

anterioară.

A. Îndepărtarea materialului depus în bilon ca urmare a curăţărilor anterioare

ale şanţului

Această operaţiune a fost necesară deoarece, în momentul săpării şanţului,

tractorul avansează cu o pereche de pneuri situate în lateral, pe viitoarea trasă a şanţului,

iar cu celelalte, pe platforma drumului. Întrucât, bilonul existent, pe distanţa de 420 m,

era plasat exact pe trasa pneurilor ce urmăresc platforma drumului, exista posibilitatea

tasării şi împrăştierii materialului din constituența acestuia, existând riscul amestecării

materialului de natură aluvionară, cu materialul pietros aflat în sistemul rutier al

drumului.

În plus, descărcarea materialului săpat de plug se face tot pe platforma drumului,

fiind împins de mecanismul patrulater dotat cu lamă, lucru care ar fi provocat o

aglomerare a materialului rezultat din operațiunea de săpare cu materialul aflat în bilonul

deja existent.

Timpul total pentru eliberarea platformei pe lungimea de 420 m, a fost de 1h 13'

28''.

B. Lărgirea lăţimii platformei drumului

Operaţiunea s-a desfăşurat după următorul algoritm:

o s-au stabilit și delimitat porţiunile supuse procesului de lărgire;

o încărcătorul frontal a fost poziţionat cu organul activ, respectiv cupa, către muchia

inferioară a taluzului de debleu, efectuând săpătura;

o s-a efectuat cursa de retragere, cu schimbarea direcţiei de mers;

o s-a descărcat cupa încărcătorului asupra taluzului de rambleu;

o a fost repoziționat utilajul, pentru efectuarea unei noi săpături în taluz;


58

o a fost realizată o nouă cursă de retragere a utilajului, cu o nouă poziţionare la

limita muchiei platformei, în vederea continuării procesului de săpare;

o odată terminată lărgirea platformei, prin efectuarea săpăturii în taluzul de debleu,

s-a efectuat o finisare grosieră a porțiunii lărgite, executată tot cu cupa utilajului.

Volumul de material dislocat a fost variabil, în funcţie de caracteristicile

geometrice ale taluzului de debleu în dreptul efectuării fiecărei săpături. Procesul de

lărgire a platformei a fost executat pe o lungime de 115 m, fără însă a se fi cronometrat

întreaga operaţiune și fără să se fi calculat volumul de săpătură.

C. Săparea şanţului de scurgere şi îndepărtarea materialului rezultat

Odată cu efectuarea operaţiunilor de lărgire a platformei, au fost create premisele

săpării şanţului de scurgere.

După montarea plugului de săpat şi curăţat şanţuri la tractor şi după efectuarea

reglajelor necesare executării săpării, tandemul tractor – plug a fost poziţionat pe locul de

începere a lucrului. În spatele lamei de împingere şi evacuare a materialului săpat, la o

distanţă de 20 cm, a fost plasată cupa de încărcare a IFRON-ului, în poziţia lăsat. S-a

pornit lucrul, tractorul cu plug începând să sape noul şanţ. Materialul rezultat din procesul

de săpare a fost împins de lama prevăzută în acest scop, fiind imediat preluat de cupa

încărcătorului. Procesul a continuat până când mecanicul deservent al IFRON-ului a

semnalizat oprirea. În acel moment, cupa încărcătorului se umpluse cu materialul rezultat

din săparea șanțului. Au urmat manevrele specifice descărcării cupei încărcătorului

frontal, cu repoziţionarea acestuia la limita tangenţei dintre lama de împingere a plugului

şi cupa încărcătorului. Procesul de lucru s-a reluat în parametri descrişi.

Au fost efectuate un număr de trei parcursuri de săpare, până când şanţul de

scurgere a ajuns la adâncimi a căror medie, măsurată în puncte aleatorii, a fost cuprinsă

între 22 şi 25 cm.

Astfel, din totalul parcursului de 810 m, a fost săpat şanţ de scurgere numai pe o

distanţă de 730 m, întrucât pe o distanţă de 80 m, nu a fost posibilă săparea acestuia,

deoarece muchia platformei drumului forestier dinspre taluzul de debleu, era limitrofă

unui suport tip geosinclinal de compresie. La fiecare trecere a plugului de săpat,

materialul depus pe platformă a fost evacuat imediat, aşa cum este descris la începutul

acestui subcapitol.

Cupa încărcătorului a reuşit să preia materialul extras de pe o lungime medie de

15 m, executând astfel un număr de 48 încărcări, pe distanţa de 730 m. Procedura de


59

manevrare şi descărcare a cupei IFRON-ului a fost similară cu algoritmul utilizat la

eliberarea platformei de materialul depus în bilon, rezultat din curăţirile vechiului

amplasament al şanţului.

Au fost efectuate un număr de 15 cronometrări (câte cinci pentru fiecare parcurs),

obţinându-se o medie de 144 minute pe parcurs.

D. Curăţarea platformei drumului prin răzuire

O proporţie din materialul săpat şi dislocuit de plug a mai rămas pe platforma

drumului, ceea ce a necesitat curățarea acestuia. Cum materialul extras din şanţ era format

parte din humus și parte din loess, s-a considerat că înglobarea acestuia în materialul din

sistemul rutier al drumului nu era oportună.

Prin montarea, la tractorul U-684 DT, a grederului tractat (EID), s-a trecut la

încercarea de curăţare a platformei de restul de material neevacuat. Unghiurile lamelor

utilajului au fost reglate aşa încât deschiderea făcută cu axa transversală a drumului să fie

cât mai mare. Acest lucru a permis materialului curăţat să alunece cât mai uşor în lateral.

Au fost efectuate două treceri de curăţare – răzuire, ambele în acelaşi sens de înaintare.

Prima trecere s-a executat către marginea platformei vecină cu şanţul săpat, obţinându-se

eliberarea completă a porţiunii respective. În urma acestei treceri s-au format, către axa

longitudinală a drumului, două aglomerări de material. Cea de-a doua trecere a fost

executată, în aşa fel încât, lamele să preia aglomerările rezultate din prima trecere, cu

împingerea acestora înspre lateralul platformei situată înspre taluzul de rambleu,

concomitent cu descărcarea lor. În urma operaţiunii de răzuire, platforma drumului a

rămas „curată”, fără aglomerări formate din frunze – humus – loess.

Cronometrarea timpilor pentru fiecare din cele două treceri, au dat valorile

specifice acestei operaţiuni, acestea fiind de 8' 52'', respectiv de 8' 36'' (tabelul 3.16).

Comparativ cu timpii înregistrați în cadrul Experimentului A, la operaţiunea de nivelare,

s-a constatat că, la operaţiunea de curăţare prin răzuire, timpii măsurați au avut valori mai

mici în raport cu distanţa parcursă, datorită volumului mai redus de material dislocat şi

translatat. În cazul de faţă, volumul materialului a fost, practic, nesemnificativ, mecanicul

tractorist utilizând pentru această operaţiune treapta a III-a de viteze.


60

Tabelul 3.16 – Sinteza operațiunilor tehnologice efectuate: numărul de treceri și timpii

înregistrați pe fiecare operațiune, în cazul Experimentului C

Număr

de

treceri

Timpii înregistraţi (min, sec) pe operaţiunea de:

îndepărtare

bilon

(L = 420 m)

lărgire

platform

ă

(L = 115 m)

săpare șanț

(L = 730 m)

evacuare

material

rezultat din

săpare

(L = 730 m)

curăţare

platformă

prin răzuire

(L = 810 m)

1 efectuate

19

încărcări

ale cupei

şi

manevrele

specifice

efectuat

lărgirea pe

115 m fără

cronometrar

e

34' 20'' 144' 8' 52''

2 33' 24'' 144' 8' 36''

3 32' 27'' 144' -

Timp total

pe

operaţiune

1h 13' 28''

-

1h 40' 11''

7h 12'

17' 28''

3.4.3.4. Calitatea lucrărilor executate

Odată cu lucrările efectuate, au fost surprinse imagini fotografice, într-o

secvenţialitate care a urmărit, pe cât posibil, desfăşurarea pe operaţiuni a

experimentărilor. În imaginea din foto 3.12, este surprinsă o porţiune de drum aparţinând

Experimentului A, asupra căruia s-a intervenit, în prima fază, executând scarificarea

dâmbului central aflat între trasele create de pneurile autovehiculelor.

Foto 3.12 – Scarificarea dâmbului central prin intermediul tandemului tractor – SDF

Imaginea următoare (foto 3.13) prezintă momentul ce ilustrează începerea

basculării materialului pietros necesar atât pentru ridicarea cotei drumului pe porțiunea

unde s-a constatat lipsa podețului tubular, cât și pentru refacerea sistemului rutier.


61

Foto 3.13 – Bascularea încărcăturii din loc în loc, cu înaintarea ansamblului tractor –

remorcă

Modul în care acţionează grederul tractat (EID) este surprins în foto 3.14, moment

în care grămezile de material descărcat din remorca basculantă, sunt distribuite prin

nivelare pe platforma drumului forestier. Cantitatea de piatră ce a fost depusă din loc în

loc, a fost dispusă prin translatare pe întreaga suprafaţă a platformei, printr-un număr de

mai multe treceri ale ansamblului tractor – greder tractat, operație realizată prin

modificarea unghiului de înclinare al lamelor, în funcție de cerințele impuse de

degradările existente. Grosimea stratului de material supus nivelării a fost reglată prin

acționarea mecanismului de ridicare/coborâre a trenului de rulare.

Foto 3.14 – Redistribuirea şi nivelarea materialului destinat refacerii suprastructurii

cu ajutorul tandemului tractor – greder (EID)

În cadrul imaginii din foto 3.15 se poate observa modul de lucru al IFRON-ului, în

lucrările pregătitoare pentru săparea şanţului de scurgere (Experiment C). Încărcătorul


62

frontal a săpat în taluzul de debleu, situat în stânga imaginii, descărcând cupa în laterala

din dreapta, spre taluzul de rambleu, către piciorul acestuia. Astfel, prin proceduri

repetate, se obţine o lărgire a platformei drumului, la limita căreia se va săpa şanţul, fără

ca suprastructura drumului forestier să fie afectată. În această situație, plugul de săpat

şanţuri va acţiona la limita dintre muchia platformei și piciorul taluzului de debleu, fără a

mai fi prevăzut acostamentul.

Foto 3.15 – Încărcător frontal în procesul de lărgire a platformei drumului

Referitor la parametri obţinuţi la operaţiunea de săpare a şanţului, în foto 3.16 (a.

și b.) se pot identifica, cu uşurinţă, caracteristicile geometrice realizate în cadrul

Experimentului C. Şanţul a fost realizat printr-un număr de trei treceri, fără să mai fi fost

efectuată o ultimă trecere de finisare.

a. b.

Foto 3.16 – Prezenţa şanţului de scurgere, plasat la limita platformei,

în laterala dinspre rambleu


63

În cadrul imaginii următoare (foto 3.17) sunt prezentate aspecte referitoare la

starea platformei drumului forestier, pregătit pentru operaţiunea de cilindrare. Bucăţile de

piatră mai mari, au fost rostogolite în exteriorul platformei, prin împingerea lor cu lamele

de nivelare ale grederului tractat sau, în cazul în care existau denivelări formate de pneuri,

au fost depuse în concavitatea acestora. La trecerile de finisare, aceste denivelări au fost

umplute cu material de o granulometrie mai mică.

Instantaneele prezentate în foto 3.18 (a. și b.) arată starea platformei drumului și

prezența șanțului de scurgere și evacuare a apelor meteorice (în dreapta imaginilor). Se

observă faptul că materialul sistemului rutier este „pregătit” pentru cilindrare, iar

materialul rezultat din operațiunea de săpare a șanțului (bilonul) este evacuat. Totodată, se

poate distinge traiectul șanțului care este acoperit abundent de precipitații sub formă de

zăpadă.

Foto 3.17 – Nivelarea materialului pietros dizlocat în urma scarificării, prin intermediul

grederului tractat (EID), în vederea cilindrării acestuia

Foto 3.18 – Starea platformei drumului și prezența șanțului de scurgere


64

4. REZULTATELE CERCETĂRILOR

4.1. Rezultate de natură teoretică

Au fost concepute patru modele matematice, însoțite de schematizări ale

proceselor, ce au avut scopul dimensionării organelor de lucru, în condiția încărcării

acestora cu solicitările și eforturile ce apar în procesul de lucru.

Astfel, grederul tractat (EID), a fost conceput în baza unui model matematic ce

utilizează teoria învelișului de revoluție cu perete subțire, cu scopul dimensionării

grosimii lamelor de împingere a materialului, reușindu-se, în acest mod, adoptarea

unor valori constructive care să asigure fiabilitatea în exploatare; utilizarea teoriilor

de rezistență au condus la adoptarea unor soluții de proiectare (specifice proiectării

organelor de mașini), care să ofere utilajului o greutate mai redusă, coroborat cu o

sporire a rezistenței la diverse solicitări mecanice.

4.2. Prezentarea modelului experimental al sistemei de utilaje destinată

reparațiilor curente și întreținerii drumurilor forestiere

În imaginea de mai jos (foto 4.1) sunt prezentate utilajele ce constituie sistema,

numerotate de la 1 la 4. Utilajele sunt poziționate de la dreapta către stânga, urmărind

succesiunea firească a fluxului operațiunilor ce se execută în cazul lucrărilor de întreținere

și/sau lucrările de reparare asupra drumurilor auto forestiere. Sistema de utilaje are

următoarea componență:

1. plug de săpat și curățat șanțuri (PSC);

2. scarificator drumuri forestiere (SDF);

3. greder tractat (EID);

4. rulou compactor neted static tractat (RCS).

Foto 4.1 – Sistema de utilaje destinată întreținerii și reparării drumurilor forestiere


65

4.2.1. Sursa energetică de acționare

Este reprezentată de un tractor universal dotat cu roți și anvelope, cu două sau

patru roți motrice și care este dotat obligatoriu cu mecanimul ridicătorului hidraulic și cu

sistemul de atașare al utilajelor la acesta, respectiv tiranții laterali și tirantul central.

Tractorul acționează toate utilajele ce constituie sistema destinată reparării și

întreținerii drumurilor forestiere, fiind prezentat în foto 4.2. Sursa energetică de acționare

este reprezentată de tractorul produs de Uzina de Tractoare Brașov (U.T.B.), tipul

universal U-684 DT fabricat până în anul 2006.

Foto 4.2 – Tractor universal UTB U-684 DT (http://www.utilaje-seconhend.ro/)

4.2.2. Plug de săpat și curățat șanțuri (PSC)

A. Domeniul de utilizare:

Poate fi utilizat în vederea săpării șanțurilor de scurgere a apelor meteorice, situate

adiacent drumurilor forestiere și/sau întreținerea prin curățarea și reprofilarea periodică a

acestora, și este prezentat în foto 4.3 (Tudosoiu 2002, 2004a, 2004b, Anonymus 2004).

Foto 4.3 – Plug de săpat și curățat șanțuri (PSC)

http://www.utilaje-seconhend.ro/)


66

B. Caracteristici tehnice:

modul de transport: purtat;

modul de lucru: tractat;

dimensiunile profilului trapezoidal de săpat/curățat:

- baza mică: 30 cm;

- baza mare: max.50 cm;

- înălțimea: 30 - 35 cm;

cote de gabarit:

- lungimea: 2100 mm;

- lățimea: 1800 mm;

- înălțimea: 1500 mm;

masa utilajului: 680 Kg;

preț estimativ al modelului experimental: 2250 €.

În unele situații, plugul de săpat și curățat șanțuri se mai poate utiliza și la execuția

unor șanțuri necesare dispunerii de instalații, cum sunt: conducte și țevi, cabluri electrice,

precum și la executarea unor drenuri deschise.

4.2.3. Scarificator drumuri forestiere (SDF)


Mobilizează sistemul rutier (respectiv stratul uzat) în vederea completării și

nivelării unui nou strat, în cazul lucrărilor de întreținere și/sau reparațiilor curente, specifice

drumurilor forestiere, așa cum se poate vedea în foto 4.4, prezentată mai jos (Tudosoiu

2002, 2004a, 2004b, Anonymus 2004).

Foto 4.4 – Scarificator pentru drumuri forestiere (SDF)


numărul dinților de scarificare: 4 - 5;

înălțimea stratului scarificat pentru:

- lucrări de întreținere: 4 - 5 cm;

- reparații curente: 5 - 7 cm;


cote de gabarit:

- lungimea: 900 mm;




67

masa utilajului: 400 kg;


4.2.4. Greder tractat (EID)


Nivelarea materialului rezultat ca urmare a operațiunii de scarificare a sistemului

rutier și/sau în cazul completării platformei drumului cu material pietros în vederea

compensării; îndepărtarea, de pe platforma drumului, a materialului rezultat din săparea

și/sau curățirea șanțurilor limitrofe suprastructurii drumului; îndepărtarea stratului de

zăpadă depus pe platforma drumului, în vederea accesibilizării fondului forestier pe durata

iernii. Modelul experimental este prezentat în foto 4.5.

Foto 4.5 – Greder tractat (EID)



cote de gabarit:

- lungimea: 2100 mm;



- lățimea organului de lucru: 2500 mm;

masa: 580 Kg;

unghiul de înclinare al lamelor: 0o - 30o;

înălțimea lamelor: 540 mm;


4.2.5. Rulou compactor static tractat (RCS)


Cilindrarea materialului rezultat ca urmare a operațiunilor premergătoare de

scarificare și nivelare a platformei drumului și, compactarea/cilindrarea materialului de


68

așternut și nivelat, în vederea refacerii suprastructurii drumului prezentat în foto 4.6

(Tudosoiu 2002, 2004a).

a.

b.

Foto 4.6 – Rulou compactor static tractat (RCS) a. poziția de transport; b. poziția de lucru



modul de transport: tractat;

cote de gabarit:

- lungimea de transport: 3600 mm;

- lungimea de lucru: 2700 mm;

- lățimea de transport: 1800 mm;

- lățimea de lucru: 2400 mm;

- lățimea activă de lucru: 2000 mm;


- diametrul tamburului compactor: 1016 mm;

presiunea de compactare: 25 N/cm2;

masă transport: 1600 kg;

masă lestată (de compactare): 4800 kg;


4.3. Rezultate experimentale

4.3.3. Productivitățile înregistrate de sistema de utilaje (WUTILAJ)

Acest indicator se exprimă în condiţia de faţă, prin numărul de kilometri de drum

forestier reparat pe zi, și precizează capacitatea de lucru (productivitatea) proprie fiecărui

utilaj constitutiv al sistemei încercate.

Analiza productivităţilor realizate de utilajele ce constituie sistema la O.S.

Mâneciu, comparativ cu productivitățile determinate la Baza Experimentală I.C.A.S.

Cornetu, conduc la o îmbunătăţire semnificativă a valorilor acestora, aşa cum este

prezentat în tabelul 4.6.


69

Tabelul 4.6 – Prezentarea productivităților realizate de fiecare utilaj al sistemei (WUTILAJ), în cazul

experimentărilor efectuate la Baza Experimentală I.C.A.S. Cornetu și la O.S. Mâneciu

Utilaj

Productivitatea (WUTILAJ) înregistrată

pe kilometru parcurs

B.E. I.C.A.S. Cornetu

(ore, min.) / km parcurs

O.S. Mâneciu (ore, min.) / km parcurs

Plug de săpat şi curăţat (PSC) 2 h 30' 1 h 23'

Scarificator (SDF) 2 h 34' 2 h 4'

Greder tractat (EID) 2 h 53' 47'

Rulou compactor (RSC) 1 h 48' 3 h 34'

Încărcator frontal (IFRON) - 7 h 19'

Analizând datele înscrise tabelar, reiese că, în condiţia experimentărilor efectuate

în cadrul O.S. Mâneciu, capacităţile de lucru cresc comparativ cu datele proprii

experimentărilor efectuate în cadrul Bazei Experimentale I.C.A.S. Cornetu, atât în ceea ce

priveşte plugul de săpat şi curăţat șanțuri, cât şi a grederului tractat, se menţine

aproximativ constantă productivitatea scarificatorului și scăde capacitatea de lucru a

ruloului compactor.

Pentru evitarea notelor de subiectivism, proprii dorinței de promovare a

rezultatelor obținute, s-a decis ca valorile prezentate în tabelul 4.6 să reprezinte

cuantumurile maxime pentru fiecare operațiune a fluxului tehnologic. Continuând

interpretarea datelor obținute, într-o manieră și mai pesimistă, în care timpul efectiv de

lucru este diminuat la numai 6 ore, atunci capacitățile de lucru zilnice, pentru fiecare

utilaj al sistemei, vor avea valorile precizate mai jos:

W plug = 2,4 km/zi;

W scarificator = 2,34 km/zi;

W greder = 2,02 km/zi;

W compactor = 1,68 km/zi;

W IFRON = 0,82 km/zi.


70

5. CALCULUL ECONOMIC. APLICAREA METODELOR DE

ANALIZĂ COMPLEX – DECIZIONALĂ

5.1. Analiza comparativă referitoare la unul din utilajele sistemei (greder

tractat - EID) cu alte utilaje produse în străinătate

5.1.1. Metoda de analiză complex decizională (ELECTRE)

5.1.1.1. Prezentarea metodei

Metoda ELECTRE permite compararea elementelor unei mulțimi finite Mi din n

puncte de vedere, cu scopul identificării unor submulțimi omogene de elemente și a

clasificării și ierarhizării acestora, este metoda ELECTRE (Boldur-Lăţescu et al. 1982).

5.1.1.3. Precizarea, alegerea și justificarea elementelor procesului decizional

În cadrul acestui subcapitol, sunt prezentate un număr de șase „fișe” ce dețin

caracteristicile tehnice, proprii a tot atâtea gredere tractate, a căror titulatură reprezintă

elementele mulțimii Mi, supuse comparației.

Caracteristicile tehnice, cuprinse în fișe reprezintă cele n criterii de comparație.

Cum criteriile de comparație au fiecare câte o pondere dată de importanța lor în cadrul

procesului decizional, s-a procedat la selectarea acestora.

Selectarea impune acordarea unei importanțe deosebite (respectiv o valoare mai

mare coeficientului de importanță Ki) parametrilor prezentați în cadrul fișelor tehnice,

care influențează productivitatea, fiabilitatea și mentenanța utilajului. Valori mai mici se

vor acorda parametrilor adiacenți procesului de lucru.

X1: Lungimea lamei

Caracteristicile constructive ale lamei de nivelare și de împingere a materialului

pietros conduc, în final, la determinarea productivității și a calității lucrării.

Cu cât lungimea lamei este mai mare, cu atât aceasta poate „antrena” și poate

distribui materialul destinat refacerii suprastructurii drumului în condiții optime. O lamă

cu lungime mică implică, pentru distribuția uniformă a unei anumite cantități de material,

mai multe treceri ale ansamblului tractor – utilaj, crescând astfel timpul ce se

înregistrează pe lucrare și scăzând productivitatea.

Acestui criteriu de comparație i se alocă un coeficient de importanță situat la

valoarea K1 = 0,25.


71

X2: Înălțimea lamei

O înălțime mică a lamei favorizează transportul și translatarea unui volum redus

de material, apărând posibilitatea „deversării” acestuia peste lamă. Înălțimea lamei

determină productivitatea utilajului și, implicit timpul alocat pe operațiune. În acest caz,

se acordă un coeficient de importanță K2 = 0,15.

X3: Masa utilajului

Importanța acestui parametru influențează procesul decizional în proporție de

10%, ceea ce conduce la acordarea unui coeficient de importanță a cărui valoare este

K3 = 0,10.

X4: Unghiul de rotire al lamei în plan orizontal [H]

Unghiul de rotire în plan orizontal (figura 5.1) permite înclinarea lamei grederului

sub unghiul α. Lama de nivelare poate „ataca” materialul, necesar reparării sistemului

rutier, perpendicular pe axa longitudinală a drumului sau poate fi înclinată sub un anumit

unghi (stânga – dreapta) față de aceasta. Acest parametru influenţează calitatea lucrărilor

și productivitatea utilajului, primind un coeficient de importanță K4 = 0,20.

Figura 5.1 – Schematizarea înclinărilor pe care le poate executa organul de

lucru (lama de nivelare) a grederului tractat (Tudosoiu 2012)

X5: Unghiul de rotire al lamei în plan vertical [V]

După cum se poate observa în figura 5.1, rotirea în plan vertical este reprezentată

de unghiul făcut de muchia răzuitoare l cu secțiunea transversală a sistemului rutier.

Înclinarea lamei poate da forma profilului, cu două versante plane, racordate sau

neracordate.

Parametrul ce vizează rotirea lamei în plan vertical prezintă o pondere însemnată

în cadrul procesului decizional (K5 = 0,20), deoarece permite o mai mare versatilitate a

utilajului.


72

X6: Puterea de acționare necesară tractorului

Acest criteriu este cuantificabil prin acordarea valorii de 0,10 coeficientului de

importanță (K6 = 0,10), care este condiționat de consumul de combustibil şi de costurile

necesare achiziționării unei astfel de surse energetice.

5.1.1.4. Întocmirea matricei formată din mulțimea variantelor și mulțimea

criteriilor decizionale

Executându-se o sinteză a informațiilor, a fost posibilă întocmirea tabelului 5.1, în

cadrul căruia sunt inserate datele referitoare la elementele procesului decizional, selectate

anterior.

Tabelul 5.1 – Elementele procesului decizional

Producătorul

și

tipul minigrederului

(Mi)

CARACTERISTICI TEHNICE ( Xi)

X1 –

lungimea

lamă

(mm)

X2 –

înălțime

a lamă

(mm)

X3 – masa

utilaj

(kg)

X4 – unghiul

de rotire

al lamei

în plan

orizontal

X5 –

unghiul

de rotire al

lamei în

plan

vertical

X6 – puterea

necesară

tractorului

de

acționare

(CP)

LGK EQUIPMENT/

V.EMME 2500 HD –

2700 HD

2700

400

950 ± 35o 54

o

70

LOS ANTONIOS – BB-1 2500 600 1300 ± 120o 20

o 130

TAR INDUSTRIES –

GTU 3,2 3200 550 2000 ± 33

o 60

o 80

S.HOULE – LFA 08 2200 510 750 ± 26o 65

o 120

PÖMA – AG 225 2600 530 1900 ± 18,5o 75

o 140

I.C.A.S. – EID 2400 540 580 ± 30o 25

o 60

Cu ajutorul noilor notații s-a întocmit tabelul 5.2, în cadrul căruia, pe coloane,

sunt înscrise variantele (Mi) supuse comparației, iar pe linii sunt precizate criteriile (Xi)

decizionale.

Tabelul 5.2 – Prezentarea criteriilor și a variantelor de gredere considerate, în vederea aplicării

metodei de analiză complex decizională ELECTRE

Criterii (Xi)

Variante (Mi)

X1

X2

X3

X4

X5

X6

M1 2700 400 950 ± 35o 54

0 70

M2 2500 600 1300 ± 120o 20

0 130

M3 3200 550 2000 ± 33o 60

0 80

M4 2200 510 750 ± 26o 65

0 120

M5 2600 530 1900 ± 18,5o 75

0 140

M6 2400 540 580 ± 30o 25

0 60


73

5.1.1.5. Stabilirea utilităților

Conceptul de utilitate apare în teoria deciziei ca urmare a necesității de a compara

între ele variantele decizionale (adică tipurile de gredere) caracterizate prin mai multe

consecințe. Este firesc să fie urmărită alegerea variantei care este cea mai folositoare, deci

care deține utilitatea maximă (Boldur-Lăţescu et al., 1982, Tudosoiu 2005). Utilitatea, între

criterii, se calculează după relația (Boldur-Lățescu et al., 1982):

- fie Mg , Mq , Mn , trei variante din cele selectate;

- fie agj , aqj , anj, valorile celor trei variante citite pe coloane, situate în tab. 5.2.

𝑈𝑛(𝑋𝑗) =𝑎𝑔𝑗 − 𝑎𝑞𝑗

𝑎𝑔𝑗 − 𝑎𝑛𝑗

unde:

ag - reprezintă valoarea cea mai mică din cadrul șirului situat pe coloană; se

adoptă valoarea zero;

anj - reprezintă valoarea cea mai mare din cadrul șirului situat pe coloană; se

adoptă valoarea unu;

aqj - reprezintă valorile intermediare, situate între valoarea cea mai mică și

valoarea cea mai mare.

Se menționează faptul că valorile utilităților sunt cuprinse în intervalul [0 1].

În baza calculării utilităților, după algoritmul prezentat, s-a întocmit tabelul 5.3, ce

sintetizează valorile numerice astfel obținute. În funcție de importanța criteriilor analizate

(X1…X6), s-au stabilit coeficienții de importanță Kj, care definesc ordinea unui criteriu

analizat, comparativ cu celelalte criterii. Suma coeficienților de importanță trebuie să fie

egală cu: ∑ 𝐾𝑗𝑖𝑗=1 = 1.

Tabelul 5.3 –Valorile utilităților Un (Xi) și precizarea coeficienților de importanță (Kj )

Coeficienți de

importanță Kj K1 =

0,25 K2 = 0,15

K3 =

0,10

K4 =

0,20

K5 =

0,20 K6 = 0,10

Criterii

(Xi)

Variante (Mi)

X1 X2 X3 X4 X5 X6

M1 0,5 0 0,26 0,10 0,62 0,88

M2 0,3 1 0,51 1 0 0,13

M3 1 0,75 0 0,09 0,73 0,75

M4 0 0,55 0,12 0,05 0,82 0,25

M5 0,4 0,65 0,93 0 1 0

M6 0,2 0,70 1 0,07 0,09 1


74

Tabelul 5.2 – Prezentarea criteriilor și a variantelor de gredere considerate, în vederea aplicării

metodei de analiză complex decizională ELECTRE

Criterii (Xi)

Variante (Mi)

X1

X2

X3

X4

X5

X6

M1 2700 400 950 ± 35o 54

0 70

M2 2500 600 1300 ± 120o 20

0 130

M3 3200 550 2000 ± 33o 60

0 80

M4 2200 510 750 ± 26o 65

0 120

M5 2600 530 1900 ± 18,5o 75

0 140

M6 2400 540 580 ± 30o 25

0 60

În funcție de importanța criteriilor analizate (X1…X6), s-au stabilit coeficienții de

importanță Kj (subcapitolul 5.1.1.3.), care definesc ordinea unui criteriu analizat, comparativ

cu celelalte criterii. Suma coeficienților de importanță trebuie să fie egală cu: ∑ 𝐾𝑗𝑖𝑗=1 = 1.

5.1.1.6. Stabilirea concordanței între variantele de gredere considerate

Indicatorul de concordanță între două strategii Mg și Mh se definește cu ajutorul

relației (Boldur-Lăţescu et al., 1982): 𝐶(𝑀𝑔; 𝑀ℎ) =1

𝐾1+𝐾2+⋯.+𝐾𝑗∙ ∑ 𝐾𝑚

𝑛𝑗 .

Spre exemplu, se prezintă efectuarea calculului concordanței între grederul V.

EMME, tip 2500HD-2700HD (adică M1) și celelalte gredere considerate în studiu. Acolo unde

valoarea utilității situată pe coloana lui M1 este superioară valorii lui M2 (LOS

ANTONIOS/BB-1), considerată pe fiecare caracteristică tehnică (Xi), se va proceda la

însumarea valorilor coeficienților de importanță Ki. Astfel: C(M1 ; M2) = 0,25+0,20+0,10 = 0,55;

C(M1 ; M3) = 0,10+0,20+0,10 = 0,40;

C(M1 ; M4) = 0,25+0,10+0,20+0.10 = 0,65;

C(M1 ; M5) = 0,25+0,20+0,10 = 0,55 și

C(M1 ; M6) = 0,25+0,20+0,20 = 0,65.

Prin calcularea concordanței dintre toate strategiile (grederele tractate supuse

studiului) odată cu aplicarea de permutări circulare ca în exemplul precedent, a fost posibilă

întocmirea tabelului 31, numit și tabelul concordanței.

Tabelul 5.3 –Valorile concordanțelor calculate pentru variantele de gredere considerate

M1 M2 M3 M4 M5 M6

M1 0,55 0,40 0,65 0,55 0,65

M2 0,45 0,45 0,70 0,45 0,60

M3 0,60 0,55 0,70 0,70 0,80

M4 0,35 0,30 0,30 0,30 0,20

M5 0,45 0,55 0,30 0,70 0,45

M6 0,35 0,40 0,20 0,80 0,65


75

5.1.1.7. Stabilirea discordanței între variantele de gredere considerate

Indicatorul ce stabilește discordanța între două strategii ale aceluiași studiu, respectiv

între Mg și Mh , se definește astfel (Boldur-Lăţescu et al., 1982):

D(Mg ; Mh) = { 0 dacă 𝑎ℎ𝑗 < 𝑎𝑔𝑗

max.(𝑎𝑔𝑗 − 𝑎ℎ𝑗)

în care: ahj și agj reprezintă valorile numerice corespunzătoare utilităților strategiilor

considerate (tabelul 29), calculate în funcție de valoarea maximă a criteriului după care se

stabileşte discordanța.

Spre exemplu, calculul discordanței D dintre strategiile M1 și M2 sau strategiile M4 și

M6 și strategiile M6 și M5 cu perechea sa M5 și M6:

D(M1 ; M2) = max.{0,5 - 0,3; 0,62 - 0,0; 0,88 - 0,13} = 0,75

D(M4 ; M6) = max.{0,82 - 0,09} = 0,73

D(M6 ; M5) = 1

D(M5 ; M6) = max.{0,4 - 0,2; 1,00 - 0,09} = 0,91

Calcularea discordanței dintre grederele tractate, adică dintre strategiile analizate, se

realizează prin permutări circulare utilizând relația de mai sus (Tudosoiu 2005). Valorile

discordanțelor sunt înscrise în tabelul 5.4, denumit tabelul discordanțelor.

Tabelul 5.4 – Valorile discordanțelor calculate pentru variantele de gredere considerate

M1 M2 M3 M4 M5 M6

M1 0,75 0,26 0,63 0,88 0,53

M2 1 0,91 0,95 1 0,93

M3 0,75 0,73 1 0,75 0,80

M4 0,55 0,82 0,12 0,25 0,73

M5 0,67 1 0,93 0,81 0,91

M6 0,74 0,87 1 0,88 1

5.1.1.8. Stabilirea variantei optime și realizarea grafului de relații între strategiile

analizate

Având în vedere că s-au analizat un număr de șase strategii și că o strategie are

cinci relații de surclasare, s-a întocmit graful din figura 5.2, pe baza căruia a putut fi

realizată ierarhizarea grederelor considerate. Graful este alcătuit din arce și noduri. În

acest caz, nodurile reprezintă strategiile, iar arcele reprezintă surclasarea. Săgețile arcelor

indică surclasarea unei strategii față de alta.


76

Figura 5.2 – Graful strategiilor (Tudosoiu 2012)

Cu cât numărul de săgeți care se îndreaptă către un nod al grafului este mai mic, cu

atât nodul respectiv (strategia) este mai valoros. Odată cu „citirea” grafului relațional, se poate

stabili clasamentul strategiilor, după cum urmează:

o locul 1, M4 → S.HOULE – LFA 08;

o locul 2, M2 → LOS ANTONIOS – BB-1;

M5 → PÖMA – AG 225;

M6 → I.C.A.S. – EID;

o locul 3, M1 → LGK EQUIPMENT – V.EMME 2500 HD – 2700 HD;

o locul 4, M3 → TAR INDUSTRIES – GTU 3,2.

Se poate observa că modelul experimental, conceput și realizat de colectivul de

cercetare din I.C.A.S., se găsește pe locul doi, la egalitate cu alți doi producători.

5.1.2. Metoda de analiză multi-criterială avansată (FRISCO)

5.1.2.1. Prezentarea metodei

Se consideră același proces de decizie multidimensional, prin care au fost

selecționate un număr de șase gredere tractate. Se pune problema comparării grederului

tractat conceput, materializat și încercat, prezentat în cadrul sistemei de utilaje, respectiv

grederul tractat (EID), cu gredere produse de companii ce dețin un important segment al

vânzarilor de astfel de echipamente.

5.1.2.2. Precizarea elementelor procesului decizional. Stabilirea criteriilor

comparative

Elementele procesului decizional sunt prezentate în tabelul 5.6, în cadrul căruia se

regăsesc atât variantele supuse comparației (Mi – producătorul și tipul grederelor tractate), cât

și criteriile de comparație (Xi) ale acestora (date tehnico – economice).


77

Tabelul 5.6 – Prezentarea elementelor procesului decizional și a criteriilor de comparație, în cazul metodei

de analiză multicriterială avansată FRISCO (Tudosoiu 2012)

Vari

an

te a

nali

zate

Producătorul și tipul

grederului tractat

Criterii de comparație

Lungime

lamă

(mm)

Înălțime

lamă

(mm)

Masa

utilaj

(kg)

Unghiul

de rotire

al lamei

în plan

orizontal

Unghiul

de rotire al

lamei în

plan

vertical

Puterea

necesară

tractorului

de

acționare

(CP)

X1 X2 X3 X4 X5 X6

M1

LGK EQUIPMENT –

V.EMME

2500 HD – 2700 HD

2700

400

950 ± 35o 54

0

70

M2 LOS ANTONIOS –

BB-1 2500 600 1300 ± 120

o 20

0 130

M3 TAR INDUSTRIES –

GTU 3,2 3200 550 2000 ± 33

o 60

0 80

M4 S.HOULE – LFA 08 2200 510 750 ± 26o 65

0 120

M5 PÖMA – AG 225 2600 530 1900 ± 18,5o 75

0 140

M6 I.C.A.S. – EID 2400 540 580 ± 30o 25

0 60

5.1.2.3. Calculul utilităților

Utilitatea reprezintă o mărime subiectivă, depinzând de aprecierea decidentului.

Reducerea subiectivității în estimarea utilității se poate realiza prin respectarea conceptului

de utilitate, formulat printr-un număr de axiome enunțate de către matematicienii M. von

Neumann și O. Morgenstern (Boldur-Lăţescu et al., 1982).

Principalele probleme pe care le ridică teoria analizei multicriteriale sunt:

a) Estimarea utilităților, atunci când criteriul aflat pe linie comparat cu criteriul situat

pe coloană este:

- mai important, se atribuie valoarea 1;

- la fel de important, se atribuie valoarea 1/2;

- mai puțin important, se atribuie valoarea 0.

Diagonala principală a tabelului utilităților conține numai valoarea 1/2, dat fiind

faptul că un criteriu comparat cu el însuși nu poate avea decât această valoare (Bobancu

2010). Utilitățile pentru criteriile alese sunt prezentate în tabelul 5.7.

b) Aditivitatea utilităților se exprimă printr-un punctaj, care reprezintă însumarea

tuturor utilităților atribuite (pe linie) unei variante, se calculează cu relația:

𝑈(𝑀𝑖) = 𝑈(𝑋𝑖1) + 𝑈(𝑋𝑖2) + + 𝑈(𝑋𝑖𝑛) sau punctaj: 𝑝 = 𝑈(𝑀𝑖) = ∑ (𝑋𝑖𝑛)𝑛𝑖=0

Punctajele calculate sunt înscrise în tabelul 34, în dreptul coloanei punctaj p.


78

5.1.2.4. Stabilirea nivelului criteriilor

Prima poziție (primul nivel) va fi ocupată de criteriul cu punctajul cel mai mare, iar

ultima poziție (ultimul nivel) va fi ocupat de criteriul cu punctajul cel mai mic.

Probleme apar la calcularea pozițiilor intermediare.

Autorii citați anterior (M. von Neumann și O. Morgenstern) au formulat un număr de

cinci axiome referitoare la utilitate. În baza acestor axiome a fost posibilă introducerea

funcției utilitate. Funcția utilitate U(Mi) are ca domeniu de definiție mulțimea variantelor

analizate (Mi), iar ca domeniu de valori (codomeniu) mulțimea numerelor reale.

Proprietățile funcției utilitate:

Fie Mi și Mj două valori decizionale:

a) Mi > Mj dacă și numai dacă U(Mi) > U(Mj);

b) U[pMi , (1 – p) Mj] = pU(Mi) + (1 – p) U(Mj) care conferă aflarea „mixturilor

probabilistice”, în care p este probabilitatea realizării variantei Mi, iar 1–p probabilitatea

realizării variantei Mj;

c) dacă funcția respectă proprietățile a și b atunci ea poate fi descrisă sub forma unei

funcții de gradul întâi (liniară) (Boldur-Lăţescu et al., 1982):

𝑓: 𝑀𝑖 ⟶ ℝ 𝑀𝑗 = 𝑎 ∙ 𝑈(𝑀𝑖) + 𝑏 𝑎, 𝑏 ∈ ℝ ; 𝑎 ≠ 0

Așadar, în baza punctajului, se pot determina valorile fiecărui criteriu situat între

prima și ultima poziție. În acest sens, pentru funcția U(Mj) se construiește tabelul de variație:

𝑈(𝑀𝑖) 1,0 5,0

𝑈(𝑀𝑗) = 𝑎 ∙ 𝑈(𝑀𝑖) + 𝑏 5,0 1,0

Funcția de gradul întâi sau forma explicită a acesteia, se poate preciza odată cu

aflarea coeficienților. Deoarece punctele precizate în tabelul variației sunt soluții ale ecuației

atașate funcției, se poate realiza sistemul de două ecuații cu două necunoscute, după cum

urmează:

{ 𝑈(1) = 5,0

𝑈(1) = 𝑎 + 𝑏 ⇒ 𝑎 + 𝑏 = 5,0 (∗) ; {

𝑈(5,0) = 1

𝑈(5,0) = 5,0𝑎 + 𝑏⇒ 5,0𝑎 + 𝑏 (∗∗)

Prin rezolvarea sistemului format din ecuațiile (∗) și (∗∗) se obține: 𝑎 = −1; 𝑏 = 6.

Odată determinați coeficienții, se poate preciza funcția: 𝑈(𝑀𝑗) = −1 ∙ 𝑈(𝑀𝑖) + 6,0.

Prin intermediul formei explicite a funcției, se pot calcula valorile intermediare ale

celorlalte criterii, care se înscriu în tabelul 34, în coloana ce precizează punctele p (p - denumit

și nivelul):

𝑈(1,5) = (−1) ∙ 1,5 + 6,0 = 4,5

𝑈(4,5) = (−1) ∙ 4,5 + 6,0 = 1,5

𝑈(3,0) = (−1) ∙ 3,0 + 6,0 = 3,0


79

Tabelul 5.7 Calculul numărului de puncte p, proprii numărului de criterii surclasate m și al ponderilor Ki

Criteriul X1 X2 X3 X4 X5 X6

Puncte

p

(nivel)

Număr de

criterii

surclasate

m

Diferența

de puncte

de la

ultimul

nivel

Δp

Diferența

de puncte

de la

primul

nivel

-Δp’

Pondere

Ki

X1 ½ ½ 0 0 0 0 1,0 0 0,0 4,0 0,333

X2 ½ ½ 0 0 ½ 0 1,5 1 0,5 3,5 0,555

X3 1 1 ½ 1 1 0 4,5 3 3,5 0,5 5,750

X4 1 1 0 ½ ½ 0 3,0 2 2,0 2,0 1,875

X5 1 1 0 ½ ½ 0 3,0 2 2,0 2,0 1,667

X6 1 1 ½ 1 1 ½ 5,0 4 4,0 0,0 4500

Xi = Σ 18,0

Notă: Condiția de existențialitate (Bobancu 2010) a matricii tabelare referitoare la punctaj, implică ca suma

punctelor să aibă valoarea a jumătate din pătratul numărului de criterii (Xi , i = 6, 62 = 36).

5.1.2.5. Calculul coeficienților de pondere

Se folosește formula empirică FRISCO, recunoscută unanim ca fiind cea mai

utilizată și ale căror erori sunt minimale (Bobancu 2010). Din considerente de tehnoredactare,

notația inițială a fost schimbată cu o nouă notație a ponderii, respectiv litera K.

𝐾𝑖 =𝑝 + ∆𝑝 + 𝑚 + 0,5

𝑁𝑐𝑟𝑡2

− ∆𝑝′

unde: Ki – este ponderea criteriului (Xi);

p – suma punctelor obținută pentru fiecare criteriu;

Δp – diferența dintre punctajul elementului luat în calcul și punctajul elementului de la

ultimul nivel;

m – numărul criteriilor surclasate de către criteriul luat în calcul;

∆𝑝′– diferența dintre punctajul elementului luat în calcul și punctajul elementului de la

primul nivel (se are în vedere faptul că pot rezulta și valori negative);

Ncrt – numărul criteriilor considerate (Ncrt = 6).

a.Stabilirea criteriilor surclasate (m)

În ceea ce privește numărul criteriilor surclasate m, sunt necesare precizările de mai

jos. Se consideră cifrele înscrise în coloana punctaj, ca fiind un șir de numere raționale pozitive

(ℚ+). Se aranjează descrescător punctajul (Bobancu 2010) propriu termenilor șirului 5,0; 4,5;

3,0; 3,0; 1,5; 1,0. Valoarea lui m, corespunzătoare unui criteriu, este reprezentată de numărul de

termeni cu valoarea strict mai mică decât valoarea punctajului criteriului luat în considerare. Se

ține cont de faptul că există două criterii cu valoarea punctajului situată la 3,0 și că ambele

surclasează același număr de termeni cu valoare strict mai mică.


80

Astfel, considerat pe linie (tabelul 5.7), criteriul X1 (care are p1 = 1,0) nu surclasează

nici o strategie. Rezultă că m1= 0. Pentru criteriul X2 (care are valoarea p2 = 1,5), surclasează

numărul de puncte proprii lui X1 (p1 = 1,0), astfel că m2 = 1. Criteriul X3 (cu p3 = 4,5)

surclasează punctele lui X1 (p1 = 1,0), X2 (p2 = 1,5), X4 (p4 = 3,0) și X5 (p5 = 3,0), deci

surclasează trei valori, adică m3 = 3. În fine, criteriul X6 (p6 = 5,0), surclasează restul

valorilor punctajului, respectiv patru valori, ceea ce înseamnă m6 = 4. Valorile astfel

obținute, pentru numărul de criterii surclasate m sunt înscrise în tabelul 5.7.

b. Stabilirea lui Δp și Δpʹ

La primul nivel se situează criteriul ce a obținut punctajul maxim (respectiv X6 ).

La ultimul nivel se găsește criteriul ce a obținut punctajul minim (respectiv X1 ).

Δp - reprezintă diferența dintre punctajul elementului luat în calcul și punctajul elementului

de la ultimul nivel (respectiv pentru X1). Astfel:

Δp1 = 0,0; Δp2 = 0,5; Δp3 = 3,5; Δp4 = 2,0; Δp5 = 2,0; Δp6 = 4,0

Δpʹ-- reprezintă diferența dintre punctajul elementului luat în calcul și punctajul elementului

de la primul nivel (respectiv pemtru X6 ). Așadar:

Δpʹ1 = – 4,0; Δpʹ2 = – 3,5; Δpʹ3 = – 0,5; Δpʹ4 = – 2,0; Δpʹ5 = – 2,0; Δpʹ6 = 0,0

În tabelul 34 sunt inserate diferențele de punctaj calculate Δp și Δpʹ.

c. Calculul ponderilor Ki

Se realizează prin utilizarea formulei ponderii (FRISCO), astfel:

𝐾1 =𝑝1 + ∆𝑝1 + 𝑚1 + 0,5

62 − 𝛥𝑝1

′=

3,0 + 2,0 + 2 + 0,5

3 − (−4,0)=

1,5

7= 0,214

𝐾6 =𝑝6 + ∆𝑝6 + 𝑚6 + 0,5

62 − 𝛥𝑝6

′=

5,0 + 4,0 + 4 + 0,5

3 − 0,0=

13,5

3= 4,500

În baza aceluiași algoritm, se calculează și celelalte ponderi, respectiv:

K2 = 0,538; K3 = 3,286; K4 = 1,500; K5 = 1,500

Valorile calculate ale ponderilor Ki, sunt regăsite în tabelul 5.7 în dreptul coloanei

pondere.

5.1.2.6. Acordarea notei de importanță

Prin aplicarea metodei de analiză multicriterială (FRISCO) se propune ierarhizarea

tot a șase strategii, ținându-se cont de aceleași criterii de comparație (Xi), cu precizarea că,

în locul atribuirii unor coeficienți de importanță (Ki ca la ELECTRE), se va adopta un

sistem de acordare de note, cuprinse între 1 și 10, pentru fiecare criteriu considerat.

Astfel (tabelul 5.8):


81

Tabelul 5.8 – Acordarea notelor de importanță pentru fiecare criteriu considerat, în cazul analizei

FRISCO (Tudosoiu 2012)

Criteriul

Note acordate pe variantă

(cuprinse în intervalul 1 ÷ 10)

M1 M2 M3 M4 M5 M6

X1 Lungime lamă (mm) 8 6 10 4 7 5

X2 Înălțime lamă (mm) 4 10 9 6 7 8

X3 Masa utilaj (kg) 8 7 1 9 2 10

X4 Unghiul de rotire al lamei în

plan orizontal ( ͦ ) 7 10 6 4 3 5

X5 Unghiul de rotire al lamei în

plan vertical ( ͦ ) 7 2 8 9 10 3

X6 Puterea necesară tractorului

de acționare (CP) 9 3 8 4 2 10

5.1.2.7. Stabilirea ierarhizării variantelor analizate

În scopul enunțat, se realizează matricea consecințelor, prezentată sub formă

tabelară (tabelul 5.9). În cadrul acestui tabel, nota de importanță a fiecărei variante/criteriu

(tabelul 5.8) se înmulțește cu coeficientul de pondere Ki , propriu fiecărei variante luată în

studiu. De exemplu, pentru criteriul masa utilajului (X3), corespunzătoare variantei M5

(PÖMA – AG 225), nota de importanță are valoarea 2, iar coeficientul de importanță (K3) are

valoarea 5,75. Produsul celor două valori se cuantifică la valoarea de 11,5 (inserată în tabelul

5.9), prezentă la intersecția liniei a treia cu coloana M5.

Tabelul 5.9 Prezentarea matricei consecințelor cu stabilirea ierarhizării variantelor analizate

Criteriul

Coeficient

de

importanță

Ki

Varianta

M1 M1∙K1 M2 M2∙K2 M3 M3∙K3 M4 M4∙K4 M5 M5∙K5 M6 M6∙K6

X1 - Lungime

lama (mm) 0,333 8 2,664 6 1,998 10 3,333 4 1,332 7 2,331 5 1,665

X2 - Înălțime

lamă (mm) 0,555 4 2,220 10 5,550 9 4,995 6 3,330 7 3,885 8 4,440

X3 - Masa utilaj

(kg) 5,750 8 46,000 7 40,250 1 5,750 9 51,750 2 11,500 10 57,500

X4 - Unghiul de

rotire al lamei

în plan

orizontal

1,875 7 13,125 10 18,750 6 11,250 4 7,400 3 5,625 5 9,375

X5 - Unghiul de

rotire al lamei în

plan vertical

1,667 7 11,669 2 3,334 8 13,336 9 15,003 10 16,670 3 5,001

X6 - Puterea

tractorului de

acționare (CP)

4,500 10 45,000 3 13,500 8 36,000 4 18,000 2 9,000 9 40,500

Clasament 120,68 88,38 74,66 96,82 49,01 118,48


82

Analiza multicriterială avansată conduce, în final, la ierarhizarea:

o locul 1: M1 → LGK EQUIPMENT – V.EMME 2500 HD – 2700 HD;

o locul 2: M6 → I.C.A.S. – EID;

o locul 3: M4 → S.HOULE – LFA 08;

o locul 4: M2 → LOS ANTONIOS – BB-1;

o locul 5: M3 → TAR INDUSTRIES – GTU 3,2;

o locul 6: M5 → PÖMA – AG 225.

5.1.3. Concluzii privind ierarhizarea după metoda de analiză complex decizională

(ELECTRE), comparativ cu metoda multicriterială avansată (FRISCO)

Au fost analizate, comparative, un număr de șase gredere tractate, prin două metode.

Referitor la analiza complex decizională (ELECTRE), rezultatele au fost prezentate în finalul

subcapitolului 5.1.1.8., rezultate prezentatate și în tabelul 5.10. În ceea ce privesc rezultatele

obținute ca urmare a aplicării metodei multicriteriale avansată (FRISCO), prezentate la finele

subcapitolului 5.1.2.7., acestea sunt, de asemenea cuprinse, în tabelul 5.10.

Ierarhizările obținute ca urmare a utilizării celor două metode de analiză, conduc la a propune

drept „câștigător” grederul tractat produs de firma LGK EQUIPMENT/V.EMME 2500HD -

2700HD, care deține pozițiile fruntașe la ambii algoritmi aplicați.

În ceea ce privește grederul tractat (EID) proiectat de I.C.A.S. București și materializat de către

U.M. Mizil, se constată că acesta este poziționat pe locul al II-lea după aplicarea celor două

metode de analiză comparativă. Acest fapt sugerează că utilajul conceput se găsește plasat în

standardele europene.

Tabelul 5.10 Prezentarea clasamentului obținut prin aplicarea celor două metode de analiză comparativă

ELECTRE și FRISCO

Producătorul și tipul grederului tractat

(varianta)

CLASAMENT

Metoda de analiză

complex

decizională

ELECTRE

multicriterială

avansată

FRISCO

M1 LGK EQUIPMENT / V.EMME 2500HD - 2700HD 3 1

M2 LOS ANTONIOS / BB-1 2 4

M3 TAR INDUSTRIES / GTU 3.2 4 5

M4 S.HOULE / LFA 08 1 3

M5 PÖMA /AG 225 2 6

M6 I.C.A.S / EID 2 2


83

5.2. Eficiența tehnico – economică

Determinarea cheltuielilor totale ce se înregistrează pentru repararea unui kilometru

de drum forestier, implică calculul cheltuielilor directe la care se însumează cheltuielile

indirecte.

Calculul economic va fi efectuat în premisele cele mai pesimiste, din toate punctele

de vedere, cu riscul unei dezavantajări forţate şi subiective a parametrilor sintetici care

reprezintă productivitățile și costurile ocazionate pe kilometru de drum forestier asupra căruia

s-a intervenit, având scopul păstrării unei marje acoperitoare.

În cele ce urmează, costurile sunt prezentate în monedă europeană, fiind posibilă

oricând o actualizare a calculelor ce vor urma, prin multiplicarea valorilor acestora cu cotaţia

ratei de schimb practicată de B.N.R. la data respectivă.

5.2.1. Determinarea cheltuielilor directe

Aflarea valorii cheltuielilor directe implică cunoaşterea preţurilor de achiziţie a

utilajelor ce constituie sistema specifică reparării şi întreţinerii drumurilor forestiere. Pe lângă

acestea, mai trebuie avute în vedere și cheltuielile ce se înregistrează odată cu exploatarea

utilajelor, cum ar fi: motorina, lubrifianţii, fondul salarial etc.

5.2.1.1. Evaluarea cotei de amortizare specifice utilajelor încercate (A)

După cum se va putea observa în tabelul 5.11, cu ajutorul relației de mai jos a putut fi

calculată valoarea cotei de amortizare A1 pentru fiecare utilaj încercat în cadrul

experimentărilor:

𝐴 = (𝐶𝑎 + 𝐶𝑟 − 𝑉𝑟)/𝑁 ∙ 𝑍

în care semnificația parametrilor ce intervin este: A – cota de amortizare

Ca – costul de achiziţie;

Cr – costul reparaţiilor şi întreţinerilor;

Vr – valoarea reziduală;

N – vârsta industrială;

Z – număr de zile lucrate/an.

5.2.1.1.1. Costurile de achiziţie (realizare) proprii sistemei de utilaje (Ca)

Este știut faptul că industria de autovehicule reprezintă un summum al tuturor

ramurilor industriale situate pe orizontală, care concură la realizarea produsului final.

Considerând prețul de cost al unui kilogram de autoturism autohton, respectiv Dacia

1 Preluată din www.locomarkid.ro/site/MANUALE/cap.8-finanțe.


84

Duster, care se comercializează de către dealerii agreați la un preț de 10400 € (anul 2012),

deținând dotări minimale, a cărui masă se situează la 1400 kg, desprindem faptul că revin câte

7,5 €/kg de autoturism.

Presupunând, prin adoptarea unei perspective defavorabile, faptul că materializarea

utilajelor ce compun sistema la nivel de model experimental, deține un preț pe kilogramul de

utilaj situat la jumatate din prețul menționat pentru comercializarea autoturismului Dacia

Duster, adică 3,75 €/kg, atunci prețurile utilajelor se vor putea estima prin multiplicarea maselor

proprii fiecăruia cu această valoare.

a. Costul de achiziţie propriu sursei de acționare

Se pleacă de la presupunerea că se doreşte dotarea unui district, specializat în lucrări

de reparaţii şi întreţineri de drumuri, cu întreaga sistemă de utilaje, şi cu o sursă de acţionare

nouă. Totodată, se face abstracţie de posibilitatea existenţei unui tractor, acest lucru sporind

efortul investiţional prezumtiv prin cheltuielile ocazionate de achiziţionarea lui. În acest caz,

costurile specifice pentru repararea şi/sau întreţinerea unei porţiuni de un kilometru de drum,

vor creşte odată cu valoarea cotei de amortizare proprie tractorului. Costul de achiziţie al unui

tractor este în momentul de faţă de 71600 lei, ceea ce, transformat în moneda europeana,

înseamnă 15700 €, preţ de livrare fără TVA inclus, (subcapitolul 4.2.1., respectiv tabelul 4.1),

specific pentru tractorul universal marca Belarus - 820.

b. Costul estimativ de realizare a plugului de săpat şi curăţat şanţuri (PSC)

Întrucât greutatea estimată a modelului experimental al plugului de săpat şi curăţat

şanţuri, este de 680 kg (conform datelor tehnice prezentate la finele subcapitolului 4.2.2.), fiind

realizat, în majoritatea componentelor sale, din subansambluri rigidizate prin asamblări

nedemontabile, neincluzând în componența sa piese și subansambluri ce necesită tehnologii de

fabricație costisitoare, se poate estima că preţul de realizare s-ar cifra la 2250 €.

c. Costul estimativ de realizare a scarificatorului (SDF)

Masa nelestată a scarificatorului cu cinci dinți a fost aproximată la valoarea de 400 kg

(în conformitate cu datele tehnice prezentate în subcapitolul 4.2.3.). Din această valoare, masa

dinților de scarificare este de 250 kg, fiind realizați dintr-un oțel calitativ (subcapitolul 3.3.5) și

obţinuţi prin procesul de forjare la cald. Cum tehnologia de obţinere a acestora este

energointensivă, se opinează un preţ de cost cu valoarea de 4,5 €/kg, ceea ce înseamnă 1125 €.

Restul componentelor scarificatorului, a căror greutate este de 150 kg, sunt realizate prin

confecţii şi construcţii sudate, reprezentând o valoare de 375 €. În concluzie, preţul de

materializare al modelului experimental s-ar cifra la aproximativ 1500 €.


85

d. Costul estimativ de realizare a grederului tractat (EID)

Echipamentul de întreţinere a drumurilor (grederul tractat) a fost realizat în baza unei

colaborări încheiate cu U.M. Mizil, după proiectul de execuție elaborat de proiectanții din

I.C.A.S. Convertind contravaloarea, achitată în lei, prin consultarea ratingului de schimb

înregistrat în acea perioadă și prin reactualizarea cursului, se poate afirma că utilajul ar putea

costa aproximativ 2350 €. Dacă se ține cont de considerentele ce menționează că un kilogram de

utilaj are un cuantum de 3,75 €, atunci, în funcție de masa grederului de 580 kg (așa cum este

prezentat la finele subcapitolului 4.2.4.), costul s-ar cifra la valoarea de 2175 €.

e. Costul estimativ de realizare pentru ruloul compactor (RCS)

Ruloul compactor, conceput şi manufacturat în cadrul atelierului prototipuri şi

modele experimentale al I.C.A.S., are o greutate nelestată de aproximativ 1800 kg (conform

datelor tehnice din cadrul subcapitolului 4.2.5.). Greutatea instalaţiei hidraulice de suspendare a

utilajului are o valoare de aproximativ 200 kg. Cum preţul mediu, practicat de către diverse

societăți comerciale pentru componente şi instalaţii hidraulice, este de 5,4 € pe kilogram, costul

hidraulicii care dotează ruloul s-ar cifra la 1080 €. Diferenţa de 1600 kg este reprezentată de

confecţii metalice care însumează un cost de 5670 €. Prin însumarea celor două cifre prezentate

anterior, se poate afirma că preţul de realizare al unui astfel de utilaj este de 6750 €.

*

* *

În cele ce urmează vor fi prezentate costurile de achiziţie ale mijloacelor tehnice

complementare, care au executat, pe parcursul experimentărilor, lucrări ajutătoare şi conexe

scopului propus.

Luând în calcul varianta cea mai defavorabilă, în care, odată cu desfăşurarea

lucrărilor de întreţinere sau de reparaţii curente, ar fi necesară prezenţa unui încărcător frontal

(IFRON), şi a unei remorci basculante, atunci trebuie precizate costurile de achiziţie ale

acestora.

f. Costul de achiziţie al unui încărcător frontal cu cupă

Contracția economică manifestată în ultimile două decenii, odată cu trecerea de la

economia centralizată către o economie capitalistă, a condus la micșorarea cifrei de afaceri sau

mai grav, la insolvența unor producători de bunuri industriale autohtone. O parte din agenții

economici și-au restructurat capacitățile de producție și au redimensionat resursele umane,

căutând să-și găsească nișa specifică. Un astfel de exemplu îl constituie S.C. IRUM Reghin

care, în momentul de față, manufacturează și comercializează patru tipuri de tractoare articulate

forestiere. În schimb, societatea comercială amintită, nu mai produce tractoare dotate cu


86

încărcător frontal (IFRON), necesarul unor astfel de mașini fiind procurat din import, fie noi, fie

în condiția second-hand, evident acestea din urmă cu costuri de achiziție mai modeste.

Documentarea executată prin intermediul motoarelor de căutare, a condus la găsirea

unei oferte bogate de tractoare nearticulate echipate cu încărcător frontal al cărui preț mediu de

achiziție se plasează la 16564 €, așa cum este prezentat în cadrul anexei 11.

g. Costul de achiziţie a unei remorci basculante

În ceea ce priveşte preţul de achiziţie propriu unei remorci basculante, luându-se în

calcul faptul că doi producători autohtoni tradiționali, respectiv U.M. Mârşa şi I.M.A.

Medgidia, care realizau astfel de bunuri, nu mai produc această categorie de produse, s-a apelat

la algoritmul descris anterior.

Astfel, preţul determinat prin medierea ofertelor specifice din piața de profil, care

includ şi TVA-ul aferent, se situează la 9430 € pentru o remorcă basculantă de aproximativ

12000 kg (capacitate de transport), respectiv de 10,5 m3 după cum este stipulat tabelar în cadrul

anexei 11.

Sintetizând cele prezentate, costurile de achiziţie specifice fiecărui utilaj şi a sursei

energetice de acţionare se prezintă astfel:

- sursa energetică, respectiv tractorul Belarus 820 – 15700 €;

- plug de săpat şi curăţat şanţuri – 2250 €;

- scarificator cu patru dinți – 1500 €;

- echipament pentru întreţinerea drumurilor (greder tractat) – 2175 €;

- rulou compactor neted static tractat – 6750 €.

Costurile de achiziţie pentru mijloacele tehnice de lucru complementare sunt:

- încărcător frontal cu cupă – 16564 €;

- remorcă basculantă 10 m3 – 9430 €.

5.2.1.1.2. Costul reparaţiilor şi întreţinerilor specifice sistemei de utilaje (Cr)

Referitor la costul reparaţiilor şi întreţinerilor tehnice (Cr), acesta a fost asimilat cu

preţurile prestate de societăţile comerciale, care practică tarifuri de 40% din valoarea costurilor

de achiziţie ale maşinilor şi utilajelor cu specific agricol.

Astfel, costul reparaţiilor şi întreţinerilor pentru fiecare componentă a sistemei de utilaje,

pe întreaga durată de exploatabilitate a acesteia, este:





87


- rulou compactor static tractat – 2700 €.

Costul reparaţiilor pe toată durata de utilizare a mijloacelor de lucru complementare, se

cifrează la:

- încărcător frontal cu cupă – 6625 €;

- remorcă basculantă 10 m3 – 3772 €.

5.2.1.1.3. Valoarea reziduală înregistrată de sistema de utilaje (Vr)

Valoarea reziduală (Vr) a fost calculată în funcţie de masa utilajelor şi reprezintă

valoarea materialelor recuperate odată cu scoaterea acestora din uz. Prin multiplicarea numărului

de kilograme al fiecărui utilaj, cu valoarea unui kilogram de fier vechi aproximată la 0,765 lei,

respectiv la 17 eurocenţi, au fost obţinute valorile reziduale următoare:





- rulou compactor static tractat – 306 €.

Valoarea reziduală a mijloacelor de lucru complementare, este, de asemenea,

evaluată în funcţie de greutatea acestora, pentru încărcătorul frontal cu cupă fiind de 595 €.

5.2.1.1.4. Vârsta industrială (N)

Vârsta industrială (N) a fost aproximată în funcţie de valoarea de achiziţie, ştiut fiind

faptul că o investiţie mai mare se recuperează într-un termen mai lung.

Datorită faptului că s-a presupus că aceste utilaje vor lucra numai în scopul reparării şi

întreţinerii drumurilor forestiere (operaţiunea de scarificare în unele suprafeţe pretabile,

înlăturarea zăpezii aflată pe platforma drumului, crearea de şanţuri de minim sanitar ș.a.), vârsta

industrială a setului de utilaje a fost fixată la o exploatabilitate minimală de 6 ani.

Referitor la sursa energetică, respectiv tractorul ce acționează sistema, încărcătorul

frontal şi remorca basculantă, durata de utilizare până la scoaterea din uz este de 12 ani.

5.2.2. Evaluarea costurilor determinate de consumurile specifice de carburant şi

lubrifianţi (Csc)

Utilajele care au făcut obiectul cercetărilor au fost acţionate de un tractor universal

U-684 DT. Astfel, a trebuit determinat consumul specific de carburant (motorină) cu ajutorul

caracteristicii externe a motorului (consum specific, turaţie şi moment). După cum a fost arătat


88

anterior (în cadrul lucrărilor cu caracter experimental), turaţia motorului tractorului, în lucru, se

găseşte la o valoare medie de 1500 rot/min (Experiment C, Baza experimentală I.C.A.S. Cornetu

– scarificare 1400 - 1500 rot/min; nivelare platformă 1500 rot/min; compactare 1600 – 1800

rot/min), ceea ce face să-i corespundă un consum orar aproximat de 5,5 l/h sau 44 l/zi.

Consumul de lubrifianţi înregistraţi pe durata unei zile de lucru se poate neglija,

întrucât motorul tractorului este cu aprindere prin compresie (diesel) şi nu un motor în doi timpi,

care necesită amestecul uleiului cu benzina.

Consumul de carburant înregistrat pe durata unei zile de lucru a fost multiplicat cu

6,30 lei/l (30. 08. 2012), corespunzător, prin conversie monetară, la 1,38 €/l, preţ practicat de

unităţile OMV - PETROM. Încărcătorul frontal este dotat cu aceeaşi sursă energetică de

acţionare ca şi tractorul ce antrenează sistema de utilaje, estimând, în acest caz, un consum

zilnic al carburantului similar, adică 44 l/zi.

5.2.3. Evaluarea capacităţii de lucru (WUTILAJ)

Capacitățile de lucru proprii utilajelor, determinate cu ocazia lucrărilor cu caracter

experimental, au fost prezentate în cadrul subcapitolului 4.3.3. Dat fiind faptul că în cadrul

relației de calcul prin care se poate preciza valoarea cheltuielilor directe (C), înregistrate pentru

reabilitarea unui kilometru de drum forestier, apare și valoarea capacității de lucru pentru

fiecare utilaj (productivitatea specifică), în cadrul acestui paragraf sunt prezentate valorile

productivităților prezentate anterior (Tudosoiu 2002):

W plug = 2,4 km/zi;

W scarificator = 2,34 km/zi;

W greder = 2,02 km/zi;

W compactor = 1,68 km/zi;

W IFRON = 0,82 km/zi.

5.2.4. Evaluarea fondului de salarizare

Tehnologiile propuse pentru întreţinerea şi repararea drumurilor forestiere necesită

prezenţa unor deservenți care să posede o calificare superioară referitoare la exploatarea

utilajelor ce prezintă un grad de complexitate mai ridicat, atât a tractorului, cât şi a utilajelor în

sine. Astfel, pentru efectuarea fazelor și operaţiunilor propuse, este nevoie, pe lângă prezenţa

mecanicului - tractorist ce realizează conducerea ansamblului tractor - utilaj și reglajele

necesare, şi de prezenţa unui lucrător necalificat, care să observe şi să îndrepte eventualele

disfuncţionalităţi apărute pe parcursul desfăşurării lucrărilor. În plus, utilizarea, pentru


89

operaţiuni complementare, a unui încărcător frontal IFRON, reclamă fond de salarizare pentru

mecanicul deservent.

Conform Contractului Colectiv de Muncă specific silviculturii, pentru un muncitor

calificat, direct productiv (asimilat tractorist) se poate estima un salariu de 8,70 €/zi. Pentru un

mecanic conducător al unui IFRON, având în vedere că modul de lucru cu un astfel de utilaj

este mai anevoios comparativ cu exploatarea unui tractor, salariul estimat zilnic ar fi de 9,58

€/zi.

În ceea ce priveşte plata salarială a unui muncitor necalificat, în condiţia efectuării

unor lucrări grele, exprimat în moneda europeană, acesta ar beneficia de 7,95 €/zi.

Fondul salarial prezentat este în concordanță cu grilele de retribuire specifice diferitelor

categorii de încadrare, prevăzute pentru efectuarea lucrărilor, actualizate permanent de către

R.N.P. Romsilva.

Fondul de salarii alocat pe zi reprezintă suma salariilor ce se acordă echipei de lucrători,

acesta fiind necesar calculului cheltuielilor directe pe lucrare.

5.2.5. Evaluarea cheltuielilor directe (C)

Cheltuielile directe (C) sunt reprezentate de costurile înregistrate pentru repararea

și/sau întreținerea unui kilometru de drum forestier. Relaţia de calcul pentru tandemul tractor -

utilaj este:

𝐶 = [(𝐴𝑡 + 𝐴𝑢) + (𝑅1 + 𝑅2) + 𝐶𝑠𝑐] / 𝑊𝑢

unde: C – este valoarea cheltuielilor directe;

At – cota de amortizare tractor;

Au – cota de amortizare utilaje;

R1; R2 – valoare fond de salarizare;

Csc – consumul de carburant;

Wu – capacitatea de lucru specifică utilajelor.

În ceea ce priveşte relaţia de calcul specifică utilizării IFRON-ului, aceasta este:

𝐶 = (𝐴𝐼𝐹 + 𝑅3 + 𝐶𝑠𝑐)/𝑊𝐼𝐹

unde parametri ce intervin în relație au următoarele semnificații:

C – este valoarea cheltuielilor directe;

AIF – cota de amortizare încărcător frontal;

Csc – consumul de carburant;

R3 – valoare fond de salarizare;

WIF – capacitatea de lucru specifică încărcătorului frontal.


90

Tabelul 5.11 Cheltuielile directe determinate în urma experimentărilor: în varianta utilizării numai a

sistemei de utilaje, și în varianta utilizării sistemei de utilaje cu un utilaj complementar,

respectiv încărcător frontal

Nr.

crt. Costuri specifice UM

Sistema de utilaje

IFRON Tractor

Belarus

820

Plug de

săpat şi

curăţat

Scari-

ficator

Greder

tractat

Rulou

compactor

0 1 2 3 4 5 6 7 8

1 Ca - costuri de achiziţie € 15700 2550 1500 2175 6750 16564

2 Cr - costul reparaţiilor € 6280 1020 600 870 2700 6625

3 Vr - valoarea reziduală € 459 116 68 98 306

4 N - vârsta industrială ani 12 6 6 6 6 12

5 Z - nr. zile lucrate pe an zi/an 260 180 180 180 180 260

A – cota de amortizare €/zi 7,04 3,16 1,88 2,73 8,47 7,24

6 Cr - consum de combustibil l/zi 44 - - - - 44

7 Pc - preţ cost combustibil €/l 1,38 - - - - 1,38

Csc - consum de combustibil €/zi 60,72 - - - - 60,72

8 R1 - salariu tractorist €/zi 8,70 - - - - -

9 R2 - salariu necalificat €/zi - 7,95 7,95 7,95 7,95 -

10 R3 - salariu ifronist €/zi 9,58 - - - 9,58

11 Wu- capacitate de lucru km/zi - 2,40 2,34 2,02 1,68 0,82

C – valoare

cheltuieli directe €/km - 52,15 52,52 56,48 68,30 90,87

TOTAL

REPARAŢIE €/km

228,45 90,87

319,32

5.2.6. Evaluarea cheltuielilor totale

Dacă se priveşte din perspectiva managementului economic, cifrele prezentate în

subcapitolul 5.2.5., la finele tabelului 5.11, suferă modificări, întrucât la acestea se mai

însumează atât cheltuielile indirecte (profitul şi TVA–ul), cât şi impozitul pe salarii. În tabelul

5.12 sunt prezentate cheltuielile indirecte care intervin în cazul reparării, prin intermediul

sistemei, şi cu aportul unui IFRON, a unei distanţe de un kilometru de drum forestier.

Toate aceste costuri însumate, conduc la determinarea cheltuielilor totale ce se

înregistrează pentru repararea/întreținerea unui kilometru de drum forestier, odată cu

experimentarea în condiții variate, a sistemei de utilaje.

De asemenea, costurile sunt prezentate în moneda europeană, datorită faptului că, în

viitor, cifrele prezentate vor putea fi actualizate în orice moment, prin utilizarea cotaţiei B.N.R.

de la acea dată.


91

Tabelul 5.12 Cheltuielile totale determinate în urma experimentărilor: în varianta utilizării numai a

sistemei de utilaje și în varianta utilizării sistemei de utilaje împreună cu un utilaj

complementar

Nr.

crt.

Articol de calculaţie

Cost €/km

prin utilizarea

strictă a sistemei de

utilaje

prin utilizarea sistemei

și complementar, a unui

încărcător frontal

a Cheltuieli directe 228,45 319,32

b Fond salarii acordat/zi

Impozit la fond salarii (27.50 %)

16,65

4,58

26,23

7,21

TOTAL I (a + b) 249,68 352,76

c Cheltuieli indirecte (25% din TOTAL

I) 62,42 88,19

TOTAL II (TOTAL I + c) 312,10 440,95

d Profit (6% din TOTAL II) 1873 2646

TOTAL III (TOTAL II + d) 330,83 467,41

e T.V.A. (24% din TOTAL III) 79,40 112,18

TOTAL REPARAŢIE (TOTAL III + e) 410,22 57958

TOTAL (calculat în octombrie 2012) 410,22 €/km

(1866,50 lei/km)

579,58 €/km

(2636,09 lei/km)

Odată cu încheierea lucrărilor experimentale ce au vizat repararea unor tronsoane de

drum forestier prin intermediul sistemei de utilaje acţionată de tractorul U-684 DT, în cadrul

O.S. Mâneciu, şi cu aportul unui încărcător frontal IFRON, cu săparea şanţului de scurgere

numai pe partea dinspre piciorul taluzului de debleu, costurile totale pentru reabilitarea unui

kilometru de drum forestier s-au cifrat la 579,68 €, adică la 2637 lei pentru un curs de schimb

4,55 lei/€.


92

6. CONCLUZII ȘI CONTRIBUȚII PERSONALE

6.1. Concluzii cu privire la conceperea, dimensionarea și realizarea sistemei de

utilaje

Pornind de la cerințele tehnice și tehnologice, au fost realizate patru modele

experimentale, a căror destinație vizează execuția lucrărilor de întreținere și reparare a

drumurilor forestiere. La elaborarea coordonatelor de proiectare s-a ținut cont de preocupări și

realizări similare în domeniu, atât din ţară, cât şi din străinătate, cât și de cerințele impuse de

caracteristicile constructive ale rețelei de drumuri situată în fondul forestier național. Activitatea

de proiectare a celor patru utilaje care compun sistema de întreținere și reparare a drumurilor

forestiere, a ținut cont de fluxul tehnologic ce se aplică în scopul menționat. Tehnologia de

lucru a urmărit săparea și/sau curățarea șanțurilor prin intermediul plugului de săpat și curățat

șanțuri, cu depunerea materialului rezultat din proces pe platforma drumului. Înlăturarea

materialului rezultat din săpare sau a potmolului rezultat din operațiunea de curățare a șanțului,

s-a prevăzut a fi efectuată cu ajutorul grederului tractat sau prin intermediul unui încărcător

frontal în cazul utilizării unui utilaj conex.

După eliberarea platformei drumului de materialul provenit din săparea / curățarea

șanțului, a fost prevăzută operațiunea de scarificare, ce a avut ca scop mobilizarea materialului

situat deja în sistemul rutier și a eventualului material pietros de aport, în vederea refacerii

suprastructurii.

Odată încheiată operațiunea de scarificare, a fost prevăzută operațiunea de nivelare

și așternere uniformă a materialului pietros rezultat din operațiunea de scarificare a platformei

sau a materialului pietros de adaos, în vederea refacerii sistemului rutier, aceasta

realizându-se prin intermediul grederului tractat.

Ultima etapă este reprezentată de cilindrarea (compactarea) materialului, în vederea

sporirii aderenței între particulele de material de adaos sau a materialului scarificat și redistribuit

(reașezat), operațiune ce s-a executat prin intermediul ruloului compactor static tractat.

Utilajele au fost materializate în atelierul mecanic situat în componența Laboratorului de

Mecanizare a Lucrărilor Silvice, din cadrul I.C.A.S. București. Dotarea tehnică, proprie

atelierului, a permis realizarea a trei din cele patru modele experimentale, respectiv a:

o scarificatorului pentru drumuri forestiere (SDF);

o plugului de săpat și curățat șanțuri (PSC);

o ruloului compactor static tractat (RCS).


93

În ceea ce privește grederul tractat (echipamentul pentru întreținerea drumurilor

forestiere EID), acesta a fost realizat în baza proiectului de execuție elaborat în cadrul

colectivului de cercetare menționat anterior, de către Uzina Mecanică Mizil, în baza unui

contract de colaborare. Nu în ultimul rând, trebuie menționată preocuparea Regiei Naționale

a Pădurilor – Romsilva care, prin Programul de Cercetare – Dezvoltare realizat împreună

cu I.C.A.S., a finanțat proiectele de cercetare științifică cu caracter aplicativ, pe parcursul

cărora au fost materializate utilajele ce compun sistema specifică lucrărilor de întreținere

și reparare a drumurilor forestiere.

6.2. Concluzii privind experimentarea sistemei de utilaje.

Productivitățile înregistrate pentru repararea unui kilometru de drum forestier

6.2.1. Concluzii cu privire la încercarea sistemei de utilaje în condiția

laborator – câmp (Baza Experimentală I.C.A.S. Cornetu)

1. Au fost reabilitate 4 tronsoane de drum forestier, a căror lungime însumată s-a situat la

750 m, într-un timp efectiv de lucru de 7h 41′;

2. Datele înregistrate sunt rezultatul experimentărilor efectuate asupra unor tronsoane de

drum forestier ce au prezentat degradări diferite și care au necesitat schimbarea și

adaptarea fazelor tehnologice în funcție de condițiile existente;

3. Pentru repararea a diverse porţiuni de drum, cu stare fizică diferită, tehnologiile aplicate

sunt condiţionate de starea iniţială a tronsoanelor supuse intervenţiilor;

4. Creşterea numărului de suboperaţiuni ce se aplică în vederea obţinerii unor reparaţii

calitative, este direct proporţională cu starea de degradare a drumului;

5. Indiferent de starea drumului, exceptând calamităţile, utilajele componente ale sistemei

pot efectua lucrările de reparaţii necesare;

6. Pentru mărirea productivităţii lucrărilor ce se efectuează prin intermediul sistemei de

utilaje, sursa de acţionare (tractorul) trebuie să se găsească în parametri de exploatabilitate

cât mai buni, astfel ca timpii înregistraţi odată cu remedierile şi reglajele să fie reduși la

minim;

7. Calitatea lucrărilor şi productivităţile obţinute depind de calificarea şi îndemânarea

profesională a conducătorului agregatelor;

8. Repararea tronsoanelor de drum, care au constituit obiectul experimentărilor, s-a efectuat

fără aport de piatră, excepție făcând Experimentul C;

9. Materialul rezultat în urma săpării şanţului se poate îngloba în platforma drumului, dacă

acesta prezintă un conținut bogat de piatră;


94

10. În cazul unor regimuri pluviometrice sporite, suprastructura drumului va avea de suferit, în

funcţie de trafic, aşa cum s-a observat la Baza Experimentală Cornetu, după circa 15 zile

de la efectuarea reparaţiilor;

11. Sistema de utilaje a funcţionat în parametri normali, înregistrându-se numai deficienţe

minore, care au fost soluţionate imediat;

12. Sporirea greutăţii de lestare a ruloului compactor conduce la creşterea gradului de

compactare / cilindrare, fără a influenţa structura de rezistenţă a utilajului.

6.2.2. Concluzii cu privire la încercarea sistemei de utilaje în condiții de producție

(D.S. Prahova – O.S. Mâneciu)

1. Pentru repararea a diverse porţiuni de drum forestier cu stări fizice diferite, tehnologiile

variază de la caz la caz.

2. Odată cu creşterea numărului de operaţiuni executate, creşte calitatea lucrării, dar şi

costul acesteia. Creşterea numărului de operaţiuni este direct proporţională cu starea de

degradare a drumului.

3. Indiferent de starea drumului forestier (exceptând calamităţile), utilajele sistemei pot

executa marea majoritate a lucrărilor de reparare.

4. Sistema de utilaje a funcţionat în parametri tehnici normali chiar și în condiţii limită ale

umidității înglobate în sistemul rutier. Nu au fost constatate disfuncţionalităţi de ordin

mecanic.

5. Materialul extras prin procesul de săpare a şanţului trebuie evacuat de pe platforma

drumului, restul lucrărilor fiind condiţionate de acest fapt. Nu se recomandă înglobarea

acestuia în componența sistemului rutier.

6. Calitatea lucrărilor şi productivităţile obţinute sunt în strânsă concordanţă cu îndemânarea

profesională a conducătorului tandemurilor formate din tractor şi utilaje.

7. Odată cu terminarea operaţiunii de săpare a şanţului, în condiţii pluviometrice deosebite,

s-a observat că apa de pe platforma drumului se scurgea spre şanţ, acesta preluând un

debit până în apropierea caracteristicilor geometrice realizate prin săpare.

8. Declivitățile drumurilor forestiere ce deţin un grad accentuat, au fost compactate cu

dificultate, fiind necesară cuplarea diferențialului ce acționează roţile motrice ale

tractorului. De asemenea, gabaritul longitudinal al ansamblului tractor – rulou compactor, a

condiţionat efectuarea manevrelor de întoarcere.

9. Lestarea ruloului compactor, până la capacitatea maximă, a făcut ca acesta să depăşească o

greutate totală de 5 tone.


95

10. Au fost realizate lucrări calitative, obţinându-se atât o planeitate a suprastructurii

drumului, cât şi o compactare adecvată. Totodată au fost realizaţi 730 m de şanţ.

6.3. Concluzii desprinse din calculul economic

Presupunând că fiecare direcție silvică face un efort investițional ca să-și achiziționeze

utilaje și mașini ce au productivități sporite şi care să acopere întreaga gamă de operaţiuni

necesare efectuării lucrărilor de întreţinere și reparare a drumurilor forestiere, produse de firme

de prestigiu, aşa cum a fost prezentat la finele capitolului 2, (și în anexele 1 ÷ 10), sumele alocate

s-ar cifra la:

o 324000 euro pentru efectuarea de lucrări de întreținere și reparație cu volume reduse,

ceea ce înseamnă, raportat la media de 811 km de drum / pe direcția silvică, un cost

mediu de 400 euro/km, caz în care sistema de utilaje ar fi compusă din buldoexcavator,

ca utilaj principal, buldozer echipat cu scarificator, rulou compactor, autobasculantă /

tractor cu remorcă basculantă;

o 840000 euro pentru efectuarea de lucrări de reparații curente și reparații capitale, lucrări

ce implică un volum mare sau concentrat, ceea ce ar însemna un cost mediu de 1036

euro/km. În acest caz, sistema ar trebui să aibă în componența sa un autogreder ca utilaj

principal, încărcător frontal, excavator, rulou compactor, buldozer, concasor mobil,

autobasculantă / tractor cu remorcă basculantă, autocisternă / tractor cu cisternă.

Se estimează că prețul de realizare al sistemei, conținând T.V.A., este de aproximativ

13000 euro. Dotarea unui ocol silvic cu o astfel de sistemă de utilaje, ținând cont și de prețul de

achiziționare al unui tractor universal performant, de putere medie (pentru Belarus 820 este

15700 € + TVA), se cifrează la 28700 €, ceea ce implică un cost situat la 35 €/km sau, raportat la

densitatea medie de drum forestier la hectar, un cuantum de 0,23 €/ha.

Dacă la sistema de utilaje acționată de tractorul universal se mai adună și costurile

înregistrate cu utilaje complementare, cum este încărcătorul frontal (16550 € + TVA) și remorca

basculantă de 10 m3

(8776 € + TVA), atunci se ajunge la o sumă de 54000 euro. Raportat la

numărul mediu de kilometri din cadrul unei direcții silvice, investiția ar reveni în jur de 67 €/km

de drum forestier (sau 0,44 €/ha) comparativ cu 400 €/km cât s-ar înregistra în cazul efectuării de

lucrări de întreținere și reparație ce posedă un volum redus.

În cazul în care raportarea se face la hectarul de pădure, în care, dacă se ține cont de

faptul că densitatea medie de drum forestier este de 6,5 m/ha (Olteanu 2010), atunci costurile

pentru efectuarea lucrărilor cu volum redus vor avea valoarea de 2,6 euro/ha, iar în cazul


96

lucrărilor cu volum ridicat, costurile se vor cifra la 6,73 euro/ha. Privind din aceiași perspectivă,

prin utilizarea sistemei de utilaje – model experimental I.C.A.S., costul pentru efectuarea

lucrărilor de întreținere/reparare se cuantifică la 0,23 euro/ha.

6.4. Caracterul de noutate și contribuții personale

6.4.1. Particularități ce prezintă caracter de noutate și/sau originalitate referitoare la

modelele fizico-matematice aplicate la dimensionarea sistemei

Realizarea modelelor experimentale a necesitat calcule prin care s-a executat

dimensionarea organelor active de lucru, în așa fel încât să fie asigurată fiabilitatea în exploatare.

În acest sens, au fost imaginate mai multe modele matematice, folosindu-se algoritmi de calcul

utilizați în cadrul disciplinelor: rezistența materialelor, fizică – mecanică, matematică.

Au fost concepute și realizate modele matematice ce au prezentat algoritmi de calcul

referitori la:

o determinarea expresiilor razei minime și a razei maxime de curbură pentru cormana

plugului de săpat / curățat șanțuri, prin aplicarea relațiilor proprii trigonometriei sferice,

în vederea alegerii tipului de organ de lucru (cormană) aplicabil condițiilor din

silvicultură;

o utilizarea teoriei învelișului de revoluție cu perete subțire, în vederea dimensionării

lamelor de împingere a materialului ce dotează grederul tractat;

o verificarea dimensionării tamburului de compactare odată cu introducerea în interiorul

său a unor elemente de rezistență (spițe), în ipoteza considerării întregului sistem ca fiind

static nedeterminat;

o dimensionarea secțiunii periculoase a dintelui de scarificare, prin considerarea acestuia ca

fiind o bară curbă cu secțiune de egală rezistență, încastrată.

6.4.2. Particularități ce prezintă caracter de noutate și/sau originalitate privind

materializarea sistemei

Din punctul de vedere al adoptării de soluții privind realizarea modelelor experimentale,

acestea prezintă note de originalitate date de condițiile impuse de procesele de lucru, de modul

de întoarcere al tandemului tractor – utilaj în vederea reluării unui nou parcurs de lucru, cât și de

modul de transport pe drumurile deschise circulației publice.

Greder tractat

Mărirea productivității utilajului a fost realizată prin dispunerea a două lame de

împingere, translatare și nivelare a materialului. Analizând grederele tractate prezentate în foto

5.1-5.10, se constată că nu există această particularitate, care sporește lățimea de lucru prin


97

dispunerea a două organe de lucru paralele. În plus, dispunerea a două lame paralele,

acționate hidraulic independent, conduce la sporirea atât a productivității, cât și a calității

lucrării, prin faptul că lama frontală poate colecta și deplasa materialul de nivelat (prin

dispunerea unei înclinări adecvate în plan orizontal), așa încât lama de nivelare posterioară să

beneficieze de materialul furnizat de către lama frontală, pe care poate să-l aștearnă uniform în

zonele care necesită surplus de material, în conformitate cu figura 3.25.

Constructiv, celelalte gredere tractate nu posedă această facilitate, implicit

posibilitatea translatării și dispunerii materialului în zonele care necesită un surplus, acest fapt

realizându-se prin două treceri succesive.

Privind cotele de gabarit ale grederelor tractate prezentate, comparativ cu modelul

experimental conceput de I.C.A.S., se va constata că grederul, prezentat în teză, prezintă o

valoare mai mică a lățimii, ceea ce-i conferă o mai mare mobilitate în exploatare.

6.5. Propuneri ce vizează modul de implementare în producție a sistemei de utilaje

Date fiind rezultatele obținute odată cu efectuarea experimentărilor, exprimate,

finalmente, prin precizarea cheltuielilor totale înregistrate pe kilometrul de drum reabilitat, și

ținând cont și de aportul unor utilaje complementare, se consideră oportună prezentarea unui

algoritm ce vizează implementarea în producție a sistemei de utilaje acționată de tractorul

universal de 70 CP.

Chiar în premisa cea mai nefavorabilă, în care niciun membru al echipei ce a contribuit la

realizarea sistemei nu ar mai activa în sistemul silvic, ar trebui, totuși, urmărite de către factorii

decizionali următoarele:

a. etapă suplimentară de experimentare. În cazul acestei etape ar trebui testate utilajele

constitutive ale sistemei la probe de anduranță, urmărindu-se testări specifice, cu

determinarea productivității modelelor experimentale printr-un proces tipic de normare.

Utilizarea sistemei, la finalul acestor probe de reparare a unui tronson de drum grav

afectat, împreună cu forțarea parametrilor funcționali la maximă capacitate, ar conduce la

determinarea unor eventuale disfuncționalități ce ar putea surveni;

b. etapa de realizare a documentației de execuție. Așa cum a fost precizat în lucrare, a

fost realizat numai proiectul de execuție pentru grederul tractat (EID), după care s-a

materializat modelul experimental, în baza unui contract de colaborare cu U.M. Mizil.

Proiectele tehnice, desenele de execuție și schițele executate pentru realizarea celorlalte

trei modele experimentale (SDF; PSC; RCS), în cadrul fostului atelier de modele

experimentale și prototipuri al I.C.A.S., ar trebui înmânate unor societăți comerciale sau


98

agenți economici care dețin calificare în activități de proiectare organe de mașini. Această

etapă se referă la proiectele de execuție pentru:

o plug de săpat și profilat șanțuri;

o scarificator purtat, dotat cu patru dinți de scarificare;

o rulou compactor static tractat sau eventual rulou compactor vibrator tractat;

c. etapa de materializare a prototipului sistemei. În baza documentației de execuție

(proiectelor) înaintate unor societăți constructoare de utilaje agricole sau a unor ateliere

ce dețin tehnologia necesară realizării, ar trebui materializat prototipul sistemei. Cei care

au fost desemnați în vederea realizării prototipului sistemei, ar trebui să țină cont de

informațiile privitoare la încercările cu caracter experimental și să aibă acces la modelele

experimentale deja realizate, în măsura în care acestea mai există fizic;

d. etapa de recepție a sistemei de utilaje; dotarea sectorului și a altor agenți economici

cu o astfel de sistemă de utilaje. Recepția prototipului sistemei se poate realiza prin

efectuarea unei demonstrații practice, executată prin colaborarea dintre fabricant și

beneficiar. În cazul acestei demonstrații (workshop), ar fi util să fie invitați cei ce vor

lucra efectiv cu aceste utilaje, în vederea transmiterii informațiilor către cât mai mulți

utilizatori. Demonstrația practică ar trebui să fie imortalizată cu realizarea unui DVD,

care să surprindă atât modul de lucru și reglajele aduse utilajelor, cât și să urmărească

succesiunea operațiilor ce constituie tehnologia de reparare și întreținere a drumurilor

forestiere, în vederea însușirii algoritmului de lucru de către utilizatori.


99

BIBLIOGRAFIE SELECTIVĂ

1. Alexandru, V., 2000. Construcția și întreținerea drumurilor forestiere. Editura Lux

Libris, Brașov.

2. Bachmann, K.H., Berthold, G., Beyer, O., Bittner, L., Bock, H., Boseck,H., Bothe, H.G.,

et al., 1975. Kleine Enzyklopadie der mathematik. VEB Bibliographisches Institut

Leipzig, Leipzig, pp. 322 – 331.

3. Bereziuc, R., Alexandru, V., Olteanu, N., POP, I., 1989. Drumuri forestiere. Editura

Tehnică, București, 327 p.

4. Bereziuc, R., Alexandru, V., Ciobanu, V., Ignea, Gh., Abrudan, I.V., Derczeni, R.,

2006a. Ghid pentru proiectarea, construcția și întreținerea drumurilor forestiere. Editura

Universității Transilvania din Brașov, 296 p.

5. Bereziuc, R., Alexandru, V., Ciobanu, V., Ignea, Gh., 2008a. Elemente pentru

fundamentarea normativului de proiectare a drumurilor forestiere. Editura Universității

Transilvania din Brașov, 393 p.

6. Boldur-Lățescu, Gh., Ciobanu, Gh., Băncilă, I., 1982. Analiza sistemelor complexe,

Editura Științifică și Enciclopedică, București, pp. 218 – 223.

7. Buzdugan, Gh., 1986. Rezistența materialelor. Editura Academiei, RSR, București, pp.

127 – 139, pp. 270 – 273, pp. 203 – 211, pp. 303 – 312, pp. 446 – 449, p. 552.

8. Ciobanu, V., 1998. Maşini, utilaje şi instalaţii pentru construcţiile forestiere.

Universitatea Transilvania din Braşov.

9. Ciobanu, V., 2003. Utilaje şi instalaţii pentru construcţii forestiere. Editura Orator,

Braşov, 240 p.

10. Ciobanu, V., 2006. Utilaje și instalații folosite în cariere și balastiere. Editura

Universității Transilvania din Brașov, 115p.

11. Ciobanu, V., Dumitrașcu, A.-E., Tudosoiu, C., Borz, A., 2013. Advanced quality

planning of manufacturing products – APQP. În: Applied Mechanics and Materials.

Innovative Manufacturing Engineering, vol. 371, Trans Tech Publications, Switzerland,

pp. 777 – 781.

12. Drăghici, I., Bejan, C., Moldoveanu, Gh., Achirtoaie, I., Chișu, E., Petrescu, N., Ciobotă,

N., Lazăr, D., 1982. Îndrumar de proiectare în construcția de mașini. Vol. II. Editura

Tehnică, București.

13. Dumitraşcu, A.-E., Ciobanu, V., Tudosoiu, C., 2012. Quality management system

implementation for superficial plastic deformation process. În: The 16th

International


100

Conference on “Modern Technologies, Quality and Innovation – ModTech 2012”,

May, 25 – 27, Sinaia, Romania, pp. 341 – 344.

14. Gâdea, S., Petrescu, M., 1981a. Metalurgie fizică și studiul metalelor. Editura Didactică

și Pedagogică, București, pp. 97 – 104.

15. Iatan, R., 1986. Calculul și construcția utilajului tehnologic. Note de curs, manuscris,

Facultatea de Mecanică, I.P.B., București.

16. Jinescu, V., 1983. Calculul și construcția utilajului chimic, petrochimic și de rafinării.

Vol. I. Editura Didactică și Pedagogică, București, pp. 20 – 21, pp. 58 – 65, pp. 74 – 83.

17. Mădăraş, T., 1993. Studiu de fezabilitate privind efectele tehnico-economice legate de

preluarea reţelei de drumuri auto forestiere în administrarea ROMSILVA RA, Referat

ştiinţific, I.C.A.S. Bucureşti.

18. Mihăilescu, St., Vasiliu, Gh., 1973. Mașini de construcții și procedee de lucru. Editura

Didactică și Pedagogică, București.

19. Olteanu, N., 2008. Drumuri forestiere. Proiectarea drumurilor forestiere. Rețele de

drumuri forestiere. Editura Universității Transilvania din Brașov, pp. 19 – 21, pp. 135 –

141, pp. 185 – 199.

20. Olteanu, N., 2010. Drumuri forestiere. Construcția, întreținerea și repararea drumurilor

forestiere. Editura Universității Transilvania din Brașov, pp. 11 – 13, pp. 43 – 45, pp.

357 – 367.

21. Pârjol, G., 1996. Echipament pentru întreținerea drumurilor forestiere EID. Proiect de

execuție, I.C.A.S. București.

22. Rașeev, D., Oprean, I., 1983. Tehnologia fabricării și reparării utilajului tehnologic.

Editura Didactică și Pedagogică, București.

23. Sbârnac, A., Iana, A., 1986. Sistema de mașini pentru mecanizarea lucrărilor silvice.

Editura de Material Didactic-Tehnica Agricolă, București, pp. 113 – 120, pp. 124 – 131.

24. Scripnic, V., Babiciu, P., Ciubotaru, C., Căproiu, St., 1982. Mașini agricole de lucrat

solul, semănat și întreținere a culturilor. Editura Didactică și Pedagogică, București, pp.

34 – 35, pp. 57 – 84, pp. 214 – 216.

25. Scripnic, V., Babiciu, P., 1979. Mașini agricole. Editura Ceres, București, p. 19, pp. 20 –

35, pp. 122 – 125.

26. TUDOSOIU, C., 2011: Utilizarea unor metode de analiză complex decizională privind

retehnologizarea prin importuri de utilaje specifice silviculturii. Lucrare susținută în

cadrul: Sesiunii de comunicări științifice a Școlii Doctorale ”Creativitate & Inventică”,

Ediția a XII-a, 7 mai, Brașov.


101

27. TUDOSOIU, C., 2011: Stabilirea algoritmului fizico-matematic privind materializarea

unui vibrocompactor, necesar întreținerii și reparării drumurilor forestiere. Lucrare

susținută în cadrul: Sesiunii de comunicări științifice a Școlii Doctorale ”Creativitate &

Inventică”, Ediția a XII-a, 7 mai, Brașov.

28. TUDOSOIU, C., 2015: Application of the electre decision analyzing method in case of

tehnologizing works for maintenance and reconditioning of forestry roads. Lucrare

susținută la: Simpozionul Internațional „Risk factors for environment and food safety”,

Oradea, 7 – 8 noiembrie 2014. Se va publica în: Analele Universității Oradea. Fascicula:

Protecția Mediului. Editura Universității din Oradea.

29. TUDOSOIU, C., 2015: 70 HP tractor – drawn equipment used for reconditioning and

maintenace of forestry roads. Lucrare susținută la: Simpozionul Internațional „Risk

factors for environment and food safety”, Oradea, 7 – 8 noiembrie 2014. Se va publica

în: Analele Universității Oradea. Fascicula: Protecția Mediului. Editura Universității din

Oradea.

30. Țenu, I., Cojocariu, P., Cârlănescu, P., Roșca, R., Leon, D., 2010. Interacțiunea solului

cu organele de lucru ale agregatelor agricole. Iași.

31. Ungureanu, St., 1997. Mecanizarea exploatărilor forestiere. Editura Universității

„Transilvania” din Brașov.

32. ***, 1998. Legea drumurilor, nr.82/1998 pentru stabilirea normelor privind proiectarea

construcțiilor și modernizarea drumurilor. Guvernul României, Sectorul Buletinului

Oficial și al publicațiilor legislative.

33. ***, 2005a. Catalogul Mașini Agricole și Silvice. FOBRO (Germania).

34. ***, 2011. Normativ privind proiectarea drumurilor forestiere. Indicativ PD – 003 – 11.

Aprobat prin Ordinul Ministrului Mediului și Pădurilor nr. 1374 din 04.05.2012, 272 p.

35. http://www.utilaje-secondhand.ro/

36. http://2.bp.blogspot.com./

37. http://4.bp.blogspot.com./

38. http://www.wil-be.com/

39. http://www.stehr.com/

40. http://www.shoule.com/

41. http://www.reimcoindustries.com/

42. http://www.mahlers.se/

43. http://www.Behtencountri.com/

44. http://www.trailgrader.com/

http://www.utilaje-secondhand.ro/

http://2.bp.blogspot.com./

http://4.bp.blogspot.com./

http://www.wil-be.com/

http://www.stehr.com/

http://www.shoule.com/

http://www.reimcoindustries.com/

http://www.mahlers.se/

http://www.behtencountri.com/

http://www.trailgrader.com/


102

ANEXE


103

Anexa 11


104

Anexa 16

LISTA DE ABREVIERI ȘI SIMBOLURI

min. = minim

max. = maxim

rad = radian

sin = sinus

cos = cosinus

tg = tangentă

mm = milimetru

cm = centrimetru

m = metru

km = kilometru

cm2

= centimetru

pătrat

m2

= metru pătrat

m3

= metru cub

dm3

= decimetru cub

cm3

= centimetru cub

mm3

= milimetru cub

l = litru

h = oră

m' = minut

s'' = secundă

no

= grade

hexazecimale

Co

= grade Celsius

kg = kilogram

ρ = greutate specifică

[H] = plan orizontal

[V] = plan vertical

[L] = plan lateral

s.h. = second hand

Fig. = figura

tab. = tabel

nr. = număr

% = procente

€ = euro

σ = efort radial

τ = efort tangențial


105

SCURT REZUMAT AL TEZEI DE

DOCTORAT

(în limba română și în limba engleză)

Anexa 17

Conceptul de gestionare durabilă a pădurilor nu se poate implementa fără existența unei

rețele de drumuri forestiere prin intermediul căreia să se accesibilizeze fondul forestier. Însă,

pentru ca această rețea de transport să fie funcțională, trebuie intervenit cu lucrări de întreținere

și reparare, motiv pentru care, prin teza de doctorat s-a urmărit calculul, materializarea și

încercarea unei sisteme de utilaje acționată de un tractor universal, prin intermediul căreia să fie

posibilă execuția unor lucrări de întreținere și/sau lucrări de reparații curente asupra rețelei de

drumuri forestiere.

Concluziile ce derivă din prezenta teză indică faptul că sistema de utilaje acționată de

tractorul de putere medie, reprezintă o soluție alternativă la tehnologiile utilizate în prezent,

implementabilă într-un orizont de timp scurt, cu beneficii financiare indiscutabile, în diverse

ramuri economice (silvicultură, agricultură, îmbunătățiri funciare, construcții de drumuri ș.a.),

care conduce la creșterea productivității concomitent cu scăderea costurilor înregistrate pe

lucrări.

The concept of sustainable management of the forests cannot be implemented without the

existence of a network of forest roads through which to be made the accesibility of the forest.

But, for make the network functional, it must be made mentainance and reparation works, which

is why the thesis had pursued to calculation, materialization and testing of a sistema of

equipments actioned by a univesal tractor, through which to be posible the execution of some

works of maintenance and reparation on the forest roads network.

The conclusions derived from the thesis indicates that the sistema of equipments actioned

by the medium power tractor is an alternative to the technologies used in present, and can be

implemented in a short time-frame, with indiscutable financial benefits in various economic

sectors (silviculture, agriculture, road construction etc.), leading to increased productivity and

decreased costs recorded on each work in part.


106

DISEMINAREA REZULTATELOR

Anexa 18

1. TUDOSOIU, C., 2011a: Utilizarea unor metode de analiză complex decizională

privind retehnologizarea prin importuri de utilaje specifice silviculturii. Lucrare

susținută în cadrul: Sesiunii de comunicări științifice a Școlii Doctorale ”Creativitate

& Inventică”, Ediția a XII-a, 7 mai, Brașov.

2. TUDOSOIU, C., 2011b: Stabilirea algoritmului fizico-matematic privind

materializarea unui vibrocompactor, necesar întreținerii și reparării drumurilor

forestiere. Lucrare susținută în cadrul: Sesiunii de comunicări științifice a Școlii

Doctorale ”Creativitate & Inventică”, Ediția a XII-a, 7 mai, Brașov.

3. TUDOSOIU, C., 2012a: Necesitatea realizării unui sistem național de perdele forestiere

de protecție. În: Buletinul verde, nr. 1, pp. 6 – 7. ISSN: 2284 – 760X.

4. TUDOSOIU, C., 2012b: O problemă actuală a omenirii. Diminuarea resurselor de

apă. În: Buletinul verde, nr. 2, pp. 4 – 5. ISSN: 2284 – 760X.

5. DUMITRAŞCU A.-E., CIOBANU V., TUDOSOIU C., 2012: Quality management

system implementation for superficial plastic deformation process. În: The 16th

International Conference on “Modern Technologies, Quality and Innovation –

ModTech 2012”, May, 25 – 27, Sinaia, Romania, pp. 341 – 344 – ISI

6. CIOBANU, V., DUMITRAȘCU, A.-E., TUDOSOIU, C., BORZ, A., 2013:

Advanced quality planning of manufacturing products – APQP. În: Applied

Mechanics and Materials. Innovative Manufacturing Engineering, vol. 371, Trans

Tech Publications, Switzerland, pp. 777 – 781. Doi: 10.4028/ – ISI

http://www.scientific.net/AMM.371.777


http://apps.webofknowledge.com/full_record.do?product=UA&search_mode=Genera

lSearch&qid=12&SID=P17eFS2IxAV8wFqZbIx&page=1&doc=1






107

7. TUDOSOIU, C., 2015: Application of the electre decision analyzing method in case

of tehnologizing works for maintenance and reconditioning of forestry roads. Lucrare

susținută la: Simpozionul Internațional „Risk factors for environment and food

safety”, Oradea, 7 – 8 noiembrie 2014. Va fi publicată în: Analele Universității

Oradea. Fascicula: Protecția Mediului. Editura Universității din Oradea – în curs de

apariție.

8. TUDOSOIU, C., 2015: 70 HP tractor – drawn equipment used for reconditioning

and maintenace of forestry roads. Lucrare susținută la: Simpozionul Internațional

„Risk factors for environment and food safety”, Oradea, 7 – 8 noiembrie 2014. Va fi

publicată în: Analele Universității Oradea. Fascicula: Protecția Mediului. Editura

Universității din Oradea – în curs de apariție.


108

CURRICULUM VITAE – limba română

DATE PERSONALE:

Nume și prenume: TUDOSOIU P. Cătălin Data și locul nașterii:

22.10.1959, București

Adresa: București, sector 2, str. Ritmului, nr. 4., bloc 438, ap.66

Telefon: 0720835156

E-mail: [email protected]

Anexa 19

STUDII:

1. Universitatea „Politehnica” București, Facultatea de Mecanică. Specializarea:

Utilaj tehnologic; anul 1988

2. Universitatea „Transilvania” Brașov, Facultatea de Silvicultură și Exploatări

Forestiere. Specializarea: Expoatări Forestiere; anul 2009

SPECIALIZĂRI ȘI CALIFICĂRI:

1. Ministerul Învățământului, Comisia Națională de Informatică. Curs de

specializare în proiectarea și realizarea sistemelor CPAC; anul1989

2. Institutul Român de Management, programul Managementul Japonez.

Productivitate și calitate în abordare japoneză; anul 1998

ACTIVITATE PROFESIONALĂ:

1988 – 1990: inginer în cercetare; Institutul de Cercetări și Amenajări Silvice

(I.C.A.S.)

1990 – 1994: cercetător; Institutul de Cercetări și Amenajări Silvice (I.C.A.S.)

1994 – 2007: cercetător științific gradul III; Institutul de Cercetări și Amenajări

Silvice (I.C.A.S.)

2007 – 2009: șef de pepinieră la Stațiunea Ștefănești; Institutul de Cercetări și

Amenajări Silvice (I.C.A.S.)

2009 – 2015: cercetător știintific gradul III; Institutul de Cercetări și Amenajări

Silvice (I.C.A.S.)



109

ACTIVITATE DIDACTICĂ:

1991 – 1994: cadru didactic asociat; Liceul Teoretic „Traian Lalescu”, Brănești

2007 – 2008: cadru didactic asociat; Universitatea de Științe Agricole și Medicină

Veterinară, București, Facultatea de Agricultură, Secția de Silvicultură

MEMBRU AL ASOCIAȚIILOR PROFESIONALE:

1. Societatea „Progresul Silvic” (S.P.S.); membru din anul 1995

2. Societatea Română Rezistența Materialelor și Tehnologia Sudurii; membru din

anul 2003

3. Asociația Generală a Vânătorilor și Pescarilor Sportivi din România; membru din

anul 1994

ACTIVITATE ȘTIINȚIFICĂ:

Articole publicate: 6

Comunicări științifice: 7

Contracte de cercetare în responsabilitate: 26 Colaborări la contracte de cercetare

științifică: 17

LIMBI STRĂINE CUNOSCUTE:

1. Engleză

2. Franceză


110

CURRICULUM VITAE – limba engleză

PERSONAL DATA:

Name: TUDOSOIU P.

First name: Cătălin

Date and birth place: 22.10.1959, București Adress: București,

sector 2, str. Ritmului, nr. 4 Phone: 0720835156

E-mail: [email protected]

Anexa 20

STUDIES:

1. University „Politehnica” București, Department of Mechanics. Specialization:

Tehnological Equipment; graduate year 1988.

2. University „Transilvania” Brasov, Department of Forestry. Specialization: Forest

Engineering; graduate year 2009.

SPECIALIZATIONS AND QUALIFICATIONS:

1. Ministry of Education, the National Commission, specialization course in the

design and implementation of CPAC, 1989

2. Romanian Institute of Management, the Japanese Management, productivity and

quality in the Japanese approach, 1998

PROFESSIONAL EXPERIENCE:

1988 – 1990: engineer, Forest Research and Management Institute (I.C.A.S.)

1990 – 1994: scientific researcher, Forest Research and Management Institute

(I.C.A.S.)

1994 – 2007: scientific senior researcher to third-degree, Forest Research and

Management Institute (I.C.A.S.)

2007 – 2009: permanent forest nursery manager at Ștefănești research station;

I.C.A.S.

2009 – 2015: scientific senior researcher to third-degree, Forest Research and

Management Institute (I.C.A.S.);



111

1991 – 1994: associate lecturer; Secondary School „Traian Lalescu”, Branesti

2007 – 2008: associate lecturer, University of Agriculture Sciences and Veterinary

Medicine, Bucharest, Faculty of Agriculture Department of Forestry

MEMBER IN PROFFESIONAL ORGANIZATION:

1. Society „Forest Progress”; sience 1995

2. Society „Romanian Strength of Materials and Tehnology of Weld ”, sience 2003

3. General Association of Hunters and anglers, sportsmen from Romania

RESEARCH ACTIVITY:

Published papers: 6

Scientific lectures: 7

Supervised research contracts: 26 Collaborations in research projects: 17

FOREIGN LANGUAGES:

1. English

2. French

Documents

Universitatea Transilvania dinold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/TudosoiuCatalin.pdf · Ing. Cătălin TUDOSOIU Rezumatul tezei de doctorat 4 Întreaga mea