Program NUCLEU Cod Proiect: PN 16 24 01 04 Denumire proiect Cercetări privind fundamentarea unei tehnologii inovative de împădurire a terenurilor degradate, în pantă Denumirea programului CERCETĂRI PRIVIND FUNDAMENTAREA TEHNICO- NUCLEU/acronim ŞTIINŢIFICĂ, REALIZAREA DE TEHNOLOGII INOVATIVE ŞI ECHIPAMENTE TEHNICE INTELIGENTE DESTINATE AGRICULTURII, SILVICULTURII ŞI INDUSTRIEI ALIMENTARE TIASIA Responsabil Proiect Denumire obiectiv: Obiectivul proiectului Etapele de derulare ale proiectului Rezultate estimate Ing. Bogdanof Constantin Gabriel O.1 CERCETAREA ŞI DEZVOLTAREA SISTEMELOR TEHNOLOGICE INTELIGENTE PENTRU LUCRĂRILE AGRICOLE ÎN SISTEM ECOLOGIC, DURABIL SI DE PRECIZIE, IN VEDEREA REDUCERII EFECTELOR SCHIMBARILOR CLIMATICE Proiectul propus urmăreşte realizarea unei tehnologii inovative şi a echipamentelor tehnice necesare pentru împădurirea terenurilor degradate, în pantă. Acest obiectiv corespunde necesităţii reale de echipamente tehnice care să reabiliteze zonele degradate care au o pantă ridicată (până la 15 o ) prin realizarea de infrastructură verde, respectiv reînfiinţarea şi/sau înfiinţarea de păduri în vederea mării stabilităţii ecologice, eliminarea surselor de poluare şi micşorarea riscurilor privind calamităţile naturale. Faza: nr. 1/2016: Studiu tehnologic privind tehnologiile actuale de împădurire a terenurilor degradate; Faza: nr. 2/2016: Documentaţie de execuţie modele experimentale (ME); Faza: nr. 3/2017:Realizare ME; Faza: nr. 4/2017: Experimentare ME şi definitivare constructivă. Demonstrarea funcţionalităţii şi utilităţii tehnologiei; Faza: nr. 5/2017: Definitivarea proiectului tehnic de execuţie (PTE). Diseminarea pe scară largă a rezultatelor. - Studiu tehnologic privind tehnologiile actuale de împădurire a terenurilor degradate 1 buc; - Documentaţie de execuţie ME 1 buc ; - Realizare ME 1 buc; - Raport de experimentare ME 1 buc.; - Metodologie de experimentare 1 buc; - Tehnologie omologată 1 buc; - Raport de demonstrare ME 1 buc.; - Cerere de brevet de invenţie 1 buc; - Articol BDI - 2 buc.; - Comunicări ştiinţifice - 2 buc; - Poster - 1 buc - Fişă tehnică 1 buc: - CD 1buc; - Pagină Web 1buc.
Ţintele propuse a fi atinse prin implementarea proiectului - reducerea costurilor de execuţie cu 60% faţă de plantarea pe terase susţinute de gărduleţe; - capacitate mai mare de reţinere a apei pluviale, datorită permeabilităţii solului şi a absorbţiei apei de către vegetaţia existentă; - solul prezintă un grad ridicat de stabilitate, datorită faptului că sistemele radiculare a plantelor pătrund în profunzime şi creează o structură vie de prevenire a eroziunii la suprafaţă cât şi în adâncime; - procesele active de eroziune a terenurilor în pantă accentuată după o perioadă de 50 de ani sunt complet oprite şi terenurile reabilitate; - refacerea fondului forestier şi a păşunilor degradate; - modelarea terenurilor puternic fragmentate cu microrelief accentuat; - consolidarea pantelor la baza versanţilor instabili; - creşterea stabilităţii malurilor şi canalelor cu panta care sunt supuse eroziunii apei; - favorizează încadrarea în epocile optime de plantat, cu efecte asupra creşterii producţiei ; - îmbunătăţirea condiţiilor de muncă şi creşterea productivităţii.
REZULTATE OBTINUTE IN FAZA 1 În urma activităţilor de cercetare realizate în cadrul Fazei 1 a fost realizat Studiu Tehnologic Studiu tehnologic privind tehnologiile actuale de împădurire a terenurilor degradate. Acesta a fost structurat în cinci capitole. În continuare se va face o prezentate sintetică. Capitolul 1 Introducere. În acest capitol sunt tratate: impactul proiectului; modalităti de clasificarea terenurilor degradate; factorii care influenţează procesul de împădurire; lucrările premergătoare procesului de împădurire, precum și procesul de împădurirea pe terenuri în pantă. Acest proiect are un impact ridicat la nivel naţional, deoarece vine în sprijinirea măsurilor strategice naţionale pentru ridicarea gradului de împădurire compatibil cu cel al Uniuni Europene, precum: - Împădurirea terenurilor degradate şi abandonate, care au fost la un moment dat integrate în fondul forestier sau agricol; - Reconstrucţia ecologică a pădurilor deteriorate structural de factorii naturali; - Crearea de perdele forestiere de protecţie a culturilor si a solului, pentru a preveni şi stopa eroziunea terenurilor, a aşezărilor umane, a căilor de comunicaţie; - Menţinerea volumului anual de masă lemnoasă produsă; - Utilizarea unor măsuri de regenerare pe perioadă medie şi lungă a arboretului amestecat cu structură mozaicală, pentru prevenţia tăierilor rase; - Ecologizarea tehnologiilor din domeniul silviculturii Având în vedere faptul ca, în ultima perioadă unul din cele mai mari pericole cu care se confruntă pădurile din România sunt distrugerile prin tăieri necontrolate de pe masive şi zone sălbatice, sau a modului defectuos de gestionare a pădurilor proprietate privată, ce au un impact negativ asupra calităţii mediului şi consecinţe dezastroase pe termen mediu şi lung care vor fi suportate de generaţiile viitoare, se impune ca o necesitate dezvoltarea unor tehnologii inovative de împădurire pentru a diminua acest impact. Aceste acţiuni de reîntregire şi valorificare a terenurilor degradate, care în majoritatea cazurilor se află în pantă, vor fi continuate cu acţiuni de monitorizarea factorilor dăunători, reducerea eroziuni solului, diminuarea factorilor poluanţi şi a încălzirii globale, creşterea stabilităţii solului prin îmbunătăţirea capacităţii de reţinere şi circulare a apei precum şi reţinerea materialelor pulverulente din aer, stimularea diversităţii ecologice, florei şi faunei, precum şi creşterea gradului de utilizare a surselor energetice regenerabile. Astfel sunt stimulate activităţile de natură ecologică, socială şi economică, deoarece pădurea poate să genereze o varietate largă de bunuri şi servicii în beneficiul localnicilor şi societăţii peransamblu (material lemnos, produse alimentare din flora spontană, vânat, structură de protecţie împotriva vânturilor şi zăpezilor, spaţiu de agrement şi relaxare, condiţii favorabile desfăşurării turismului, etc.). În literatura de specialitate, terenurile împădurite sunt considerate uzine veritabile de reciclare, deoarece acolo este locul unde totul se sfârşeşte şi unde totul începe. Ele înmagazinează toate elementele şi substanţele nutritive organice şi minerale, necesare dezvoltării vegetaţiei. Succesiunea de straturi au structuri şi compoziţii diferite, (începând de la aşternutul de la suprafaţă până la roca mamă în subsol) constituie profilul solului şi influenţează direct tipul de floră şi faună. Principalele direcţii de acţiune specifice înfiinţării culturilor forestiere constă în: - alegerea judicioasă a speciilor forestiere astfel încât acestea să se adapteze la condiţiile de mediu într-un timp cât mai scurt şi să se integreze în specificul ecologic al zonei, respectiv al staţiunii; - asocierea speciilor alese astfel încât să asigure o diversitate ridicată şi să îşi îndeplinească rolul atribuit în cadrul infrastructurii verzi implementate;
- calitatea puieţilor forestieri sau a arboretului trebuie să fie corespunzătoare, pentru ca lucrările de împădurire să fie durabile; - utilizarea tehnologiilor adecvate pentru fiecare tip de puiet sau arboret, pentru a asigura condiţiile de sol necesare dezvoltării sistemului radicular şi a substanţelor nutritive minerale şi organice; - aplicarea tehnologiilor de întreţinere la momentul oportun, respectiv în perioadele când culturile forestiere ating starea de masiv. Lucrările de terasare a terenurilor fac parte din seria de lucrări cu caracter de îmbunătăţiri funciare şi agrosivice în cadrul organizării teritoriului, pentru stabilizarea terenurilor în funcţie de toţi factorii care ar putea provoca pierderea stabilităţii în timp. Multe dintre aceste lucrări sunt intercondiţionate una de alta deoarece, solurile degradate se regăsesc în mare parte în zonele în pantă, unde factorii de mediu au un impact negativ asupra calităţii solului iar pentru diminuarea acestora este indicat terasarea terenurilor degradate în pantă pentru a face posibilă stabilizarea vegetaţiei, respectiv împădurire, cu metode de mecanizare adecvate condiţiilor de lucru. Împădurirea de obicei se efectuează pentru a opri vânturile şi mai ales pentru a opri apele din precipitaţii şi respectiv din topirea zăpezilor, iar prin împădurire se previne surparea terenurilor şi creare râpelor cu scopul de a opri alunecările de pământ şi eroziune solului. Lucrările de împădurire fac parte dintr-un complex de măsuri silvice cu caracter ameliorativ. Alegerea speciilor pentru împădurire se face ţinând cont de criteriile: - condiţii staţionale din teren; - cerinţe ecologice; - rolul funcţional al culturilor forestiere. Un alt factor important pentru regenerarea pădurii este acela de a înfiinţa culturi valoroase sub raportul producţiei de biomasă şi al calităţii lemnului, caracterizate prin stabilitate, capacitate ridicată de autoreglare şi autoprotecţie împotriva factorilor dăunători, astfel încât să-şi poată îndeplini la parametri superiori funcţiile de producţie şi protecţie atribuite. Între speciile principale amestecul se realizează cel mai frecvent grupat, pentru a se evita efectul negativ al concurenţei între speciile componente, eliminarea unei specii de către alta, determinată adesea de ritmurile de creştere în înălţime diferite în anumite perioade de la o specie la alta, precum şi de particularităţile bio-ecologice ale speciilor. Asocierea grupată a speciilor principale se poate realiza în biogrupe sau benzi, iar biogrupele se împart în buchete (suprafaţă < 100 m 2 ) şi grupe (suprafaţă 100 1000 m 2 ). Exemplu de schemă de împădurire Dintre lucrările care prezintă o eficienţă ridicată în diminuarea scurgerilor superficiale şi reţinerea apei pe versanţi cele mai eficiente s-au dovedit terasele cu platformă în contrapantă. Din punct de vedere ştiinţific s-a dovedit eficient executarea unor terase late între 0,6 1,5 m, alternând cu fâşii înierbate executate mecanizat.
În funcţie de volumul de apă din precipitaţii se poate dimensiona lăţimea terasei şi numărul de puieţi plantaţi, precum şi panta platformei teraselor (contra pantă), ce poate fi între 70 şi 80 cm amplasate la o distanţă de circa 2 m din axa de simetrie a teraselor, iar volumul de apă pe care acestea îl pot reţine este de circa 17 l/m 2 pentru o contrapantă a terasei de 10% (9 0 ) şi de 25 l/m 2 la o contra pantă de 15% (13.5 0 ) a terasei. Capitolul 2 - Obiectivele proiectului. În cadrul acestui capitol sunt prezentate pe larg într-o succesiune logică: obiectivele generale; obiectivele secundare; beneficiarii şi utilizatorii rezultatelor cercetării, precum şi efectele implementării proiectului. Capitolul 3 - Stadiul actual de dezvoltare a tehnologiile actuale de împădurire La nivel naţional, pot fi implementate cu succes câteva maşini agricole în cadrul acestei tehnologii precum: motocultoare, tractoare şi alte echipamente care pot fi adaptate acestor tipuri de lucrării, precum: freze orizontale, lame şi dispozitive de realizat locaşurilor de plantare. La nivel internaţional echipamentele de prelucrat terenurile degradate cu autopropulsie în pantă sunt foarte puţine. Din această categorie fac parte motocultoarele profesionale precum: PROGRADEN Austria, BCS Italia, Beltolini Spania, etc. Model BERTOLINI 318 FERRARI 340 4x4 - PASQULLI Putere 11/17/19 CP 13 CP 21 CP motor Lăţime de Max 900 mm - - lucru (mm) Viteze: 4 înainte + 2 înapoi 3 înainte - 3 înapoi 6 înainte - 6 înapoi Greutate 270 kg - 750 kg În domeniul tractoarelor cu ecartament redus se încadrează următoarele modele: Model Kubota B6000 Kubota STW 34 Goldoni Ronin 50 Putere motor 13 CP 34 CP 48 CP Ecartament 92 cm 118,5 cm 126,7-150,7 cm Prize de putere 540 rpm 540 rpm 540/1000 rpm Viteze: 6 înainte 2înapoi 24 viteze selective Greutate 390 kg 1100 kg 1585 kg Pentru o stabilitate ridicată pe terenurile în pantă accentuată se folosesc de obicei tractoare cu senile. În acest segment de piaţă se pot regăsi modelele prezentate mai jos.
Model Fiat 55-65 C Goldoni LANDER 75 V Same Rock 60c Putere motor 68 CP 59 CP Ecartament 115 cm 130cm Prize de putere 540/1000 rpm 540 rpm 540/1000 rpm 2 prize de putere Viteze: 16 viteze selective - Greutate 3200 kg 1100 kg 2800 kg Pentru generarea contrapantelor pentru terenurile uşoare se pot utiliza motocultoare cu echipate de nivelare precum: BCS 620 MAX Honda L100 G52 Grillo Lăţime de lucru 1000mm 1000mm 1000 mm înălţime de lucru 200 mm 300 mm 300 mm Orientabilă lateral strg. - dr. Aceste modele pot fi echipate cu roti metalice speciale pentru a lucra pe teren înclinat, eliminându-se efectul de alunecare şi patinare. În continuare se pot observa mai multe modele pentru mărirea aderenţei. Roti metalice pentru motocultoare
Pe plan internaţional există un model de lamă nivelatoare tractate de tractoare de mică putere, care poate fi înclinată şi perpendicular pe direcţia de avans cu un unghi între 0-30 0. Lamă nivelatoare acţionată hidraulic pentru tractoare de puteri mici. Din domeniul motocultoarelor/motosapelor profesionale în România, sunt firmele RURIS model 1001 KSD şi ROTAKT model W1100AC, iar în domeniul tractoarelor ce pot fi utilizate în tehnologiile de împădurire, la nivel naţional există modelul 200 DT, produs de compania HART S.A., care este proiectat pentru a lucra pentru terenuri în pantă, a cărei înclinare maximă este de 20 0. 1001 KSD W 1100AC Tractor Hart 200 DT Pentru acţionarea echipamentelor de împădurit sunt indicate a fi utilizate motocultoare de putere, semi-profesioniste şi profesioniste, sau tractoare de mică putere, astfel încât ecartamentul tractorului sau a motocultorului să fie mai mic decât lăţimea terasei de împădurit. Capitolul 4 - Clasificarea tehnologiilor de împădurire La nivel naţional şi internaţional tehnologiile de împădurire a terenurilor degradate în pantă nu sunt prezente, deoarece: condiţiile de lucru sunt dificile, necesită foarte muncă forţă de muncă şi echipamente versatile ce pot fi uşor adaptate la condiţii specifice. Din aceste considerente au fost tratate individual fiecare tip de echipament: echipamentele de frezat, echipamentele de nivelat şi echipamentele de realizat locaşuri de plantare. Capitolul 5 - Noţiuni generale privind obiectivul propus Descrierea soluţiei tehnice de principiu pentru tehnologia inovativă de împădurire a terenurilor degradate, în pantă. Din analiza celor două posibilităţi de lucru, respectiv cu tractor şi cu motocultor putem concluziona că: - gabaritul unui tractor este mai mare decât a unui motocultor; - puterea dezvoltată de tractor este mai mare decât a motocultoarelor profesioniste; - motocultorul poate fi prevăzut cu maximum două prize independente de putere, pentru modelele cele mai performate; - tractoarele au o priză de putere pentru acţionări mecanice, hidraulice şi pneumatice; - manevrabilitatea unui motocultor este mai mare, dar operatorul poate fi pus în situaţii dificile de lucru, mai ales când solul este foarte degradat şi instabil;
- tractorul poate prezenta mai multe sisteme de automatizare decât un motocultor. De asemenea în acest capitol au fost prezentate consideraţiile teoretice privind construcţia organelor de lucru specifice tehnologiei de împădurire a terenurilor, pentru fiecare echipament în parte: pentru freza de prelucrat solul, pentru lama de generat contrapante şi pentru burghiul de creat locaşuri de plantare. În procesul de împădurire, echipamentul de prelucrat solul degradat şi resturile vegetale, este dotat cu o freză adecvată prelucrării solurilor grele a cărei adâncime de lucru poate să fie de maxim 15 cm. Acest echipament poate fi utilizat atât înaintea operaţiei de nivelare cât şi după aceasta, în vederea îmbunătăţirii calităţii solului. Operaţia de nivelare a contrapantei teraselor se poate executa în mai multe feluri: pentru o contrapantă cuprinsă între 15-25 0, procesul de nivelare se realizează din mai multe treceri (deoarece volumul de pământ dislocat şi deplasat se măreşte considerabil) şi pentru o contrapantă de până la 15 0, nu se ridica probleme deosebite de lucru. Echipamentul de realizare a locaşurilor este indicat a se deplasa pe contrapante de până la 15 0, astfel unghiul de înclinare nu are un efect negativ în dezvoltarea puieţilor şi în stabilizarea terenurilor astfel împădurite. Caracteristicile tehnice ale dispozitivelor care vor fi implementate în cadrul tehnologiei de împădurire pe terenuri degradate în pantă sunt prezentate în tabelul de mai jos. Principalele caracteristici tehnice şi funcţionale sunt prezentate în continuare. Caracteristici tehnice Freză Lamă nivelare Burghiu Rol funcţional Prelucrează suprafaţa terasei Nivelează şi generează contrapanta terasei Execută locaşurile de plantare a puietului Lăţime de lucru (m) 0,6 1,2 0,6 1,2 - Adâncime de lucru (m) 0,05 0,15-0,3 0,4 Unghi de înclinare (0) - 5 15 - Diametrul burghiului - - Φ0,3 0,4 (m) Cea mai solicitantă lucrare din cadru acestui proces tehnologic o reprezintă operaţiunea de săpat locaşuri de plantare, deoarece executarea acestora poate fi realizată în mod continuu sau discontinuu (în funcţie de gradul de degradarea solului). Din acest punct de vedere se pot utiliza motocultoare sau tractoare cu ecartament îngust şi cu puteri între 13 şi 20 CP. Având în vedere lăţimea teraselor, respectiv 0,6 2 m, şi contrapanta acesteia ce poate varia între 5 15 0, este necesar ca acestea să aibă un ecartament redus şi o bună aderenţă la sol. Dacă se utilizează motocultoare cu roţi, acestea pot lucra pe contrapante care au un unghi de înclinare maxim de 15 0, mai ales atunci când solurile sunt puternic erodate. La pante mai mari de 15 0 şi de maxim 25 0, pentru a mări gradul de aderenţă a acestora este indicat dotarea lor cu şenile. În cazul în care se utilizează tractoare de mică capacitate, pentru contrapante mai mari de 15 0, este necesară dotarea lor cu roţi motoare duble (jumelate) care au rolul de a mări aderenţa la solurile degradate. Rezultate, stadiul realizării obiectivului fazei, concluzii şi propuneri pentru continuarea proiectului Rezultatele în cadrul proiectului sunt realizate integral şi concretizate în studiu tehnologic intitulat: Studiu tehnologic privind tehnologiile actuale de împădurire a terenurilor degradate. Obiectivul etapei este integral indeplinit. Avand în vedere cele prezentate, INMA București propune trecerea la urmatoarele faze de realizare prevazute în propunerea de proiect și schema de realizare, respectiv: Faza nr. 2/2016: Documentaţie de execuţie modele experimentale (ME);
Faza nr. 3/2017:Realizare ME; Faza nr. 4/2017: Experimentare ME şi definitivare constructivă. Demonstrarea funcţionalităţii şi utilităţii tehnologiei; Faza nr. 5/2017: Definitivarea proiectului tehnic de execuţie (PTE). Diseminarea pe scară largă a rezultatelor. REZULTATE OBTINUTE IN FAZA 2: În urma activităţilor de cercetare realizate în cadrul Fazei 1 şi în urma identificării soluţiilor constructiv-funcţionale pentru modele experimentale a echipamentelor din cadrul tehnologiei de împădurire, s-a realizat documentaţia de execuţie ME pentru echipamentele componente, activitate ce este realizată în cadrul Fazei 2, precum: - Freză motocultor, simbol FM, echipament tehnic care prelucrează solul degradat şi a resturilor vegetale; - Lamă motocultor simbol LM, echipament tehnic de nivelare care realizează contrapantele teraselor; - Burghiu motocultor, simbol BM, echipament tehnic ce realizează locaşele de plantare a materialului săditor. Motocultor Freză orizontală Lamă nivelat Burghiu locaş plantare Tehnologie inovativă de împădurire a terenurilor degradate, în pantă Motocultor 19 CP Freză motocultor Lamă motocultor Tehnologia de împădurire a terenurilor degradate, în pantă. Burghiu motocultor Procesul de lucru. Descriere constructivă Tehnologia inovativa de împădurire a terenurilor degradate, în pantă, adoptată pentru proiectare şi execuţie este prezentată în Fig. De mai sus. În cadrul acestei tehnologii s-a utilizat ca sursă energetică un motocultor BERTOLINI 318, de 19 CP, deoarece condiţiile de lucru sunt grele (terenuri degradate) și suprafeţele mici (lăţime maxima de 1,5 m). Pentru acest motocultor a fost elaborată documentaţia de execuţie a ME a echipamentelor FM, LM, și BM. Freză motocultor (FM), este echipamentul tehnic care prelucrează solul degradat şi a resturilor vegetale. Documentația de execuție întocmită este prezentată în figurile de mai jos:
Ansamblul general al frezei FM (planşa1/2) Ansamblul general al frezei FM (planşa 2/2) În procesul de împădurire, echipamentul de prelucrat solul degradat şi resturile vegetale, este dotat cu o freză adecvată prelucrării solurilor grele a cărei adâncime de lucru poate să fie de maxim 15 cm. Acest echipament poate fi utilizat atât înaintea operaţiei de nivelare cât şi după aceasta, în vederea îmbunătăţirii calităţii solului. Construcţia frezei motocultorului FM-0, prezintă următoarele elemente componente: Reductor FM 1.0, 1 buc.; Apărătoare FM - 2.0, 1 buc, Rotor dr. FM - 3.0, 1 buc; Rotor stg. FM 4.0, 1buc; Suport roata FM 6.0, 1 buc; Şaibă FM 7.0, 1 buc.
Lamă motocultor (LM), echipament tehnic de nivelare care realizează contrapantele teraselor. Operaţia de nivelare a contrapantei teraselor se poate execută în mai multe variante: pentru o contrapantă cuprinsă între 15-30 0, procesul de nivelare se realizează din mai multe treceri (deoarece volumul de pământ dislocat şi deplasat se măreşte considerabil), pentru o contrapantă de până la 15 0, nu ridică probleme deosebite de lucru. Documentația de execuție a lamei a fost realizată așa cum este prezentat în figurile de mai jos: Ansamblu general LM 0, vedere laterală.
Ansamblu general LM 0, vedere de sus. Construcţia lamei LM-0, prezintă următoarele elemente componente: Lama ans. LM 1.0, 1 buc.; Roată limitatoare LM - 2.0, 2 buc.; Element cuplare motocultor LM-3.0, 1 buc.; Sistem de indexare unghiulară LM- 4.0, 1 buc.; Picior de sprijin LM 6.0, 1buc.; Suport picior sprijin LM 7.0, 2 buc.; Şurub special M 12 LM 8.0, 2 buc. Şaibă Grower N 12, 4 buc.; Având în vedere faptul că la contrapanta executată de lama nivelatoare este de aproximativ de 15 0, acest lucru nu influenţează dezvoltarea puieţilor plantaţi în locaşurile executate de burghiu deoarece în procesul de creştere se vor orienta întotdeauna pe verticală, aşa cum este specificat şi în literatura de specialitate. Burghiu motocultor (BM), echipament tehnic care realizează locaşurile de plantare a materialului săditor. Aceasta este cea mai solicitantă lucrare din cadru acestui proces tehnologic şi reprezintă operaţiunea de săpat locaşuri de plantare, deoarece executarea acestora poate fi realizată în mod continuu sau discontinuu (în funcţie de gradul de degradarea solului). Documentația de execuție întocmită este prezentată în figurile de mai jos:
Ansamblu general burghiu BM 0, vedere laterală. Construcţia burghiului BM-0, prezintă următoarele elemente componente: Cadru superior BM 1.0, 1 buc.; Cadru inferior BM - 2.0, 1 buc.; Suport asamblat BM-3.0, 1 buc.; Reductor i=4,5:1, comerţ, 1 buc.; Transmisie cardanica, comerţ, 1buc.; Roată as. BM 6.0, 1 buc.; Burghiu Φ 300 BM 7.0, 1 buc. Burghiu Φ 400 BM 7.0 A, 1 buc; Suport reductor BM-8.0, 1buc.; Bucşă as. BM-9.0, 1 buc.; Tijă blocare BM 10.0, 1 buc; Bolţ articulaţie BM 12, 4 buc; Ax I BM 13, 1 buc.; Arc BM-15, 2 buc.; Bolţ Φ12 BM 16, 1 buc; Picior as. BM 17.0, 1 buc.; Mâner, comerţ, 2 buc.; Rulment 6007-2RS, comerţ, 2 buc.; Bolţ BM 20, 1 buc. Suport patina BM 31.0, 1 buc; Apărătoare cardan BM 32.0, 1 buc.; Nucă BM 33, 1 buc.; Soluţiile tehnice şi tehnologice adoptate la elaborarea documentaţiei de execuţie a echipamentului tehnic prezintă un grad de inovare ridicat, astfel sunt îndeplinite condițiile tehnicofuncțiobale a tehnologiei și tot o dată sunt respectate cerinţele de securitate şi de sănătate (Directiva de Maşini 2006/42/EC).
Rezultate, stadiul realizării obiectivului fazei, concluzii şi propuneri pentru continuarea proiectului Rezultatele obținute în cadrul Fazei 2 a proiectului sunt realizate integral şi au fost concretizate prin elaborarea documentaţiei de execuţie a ME echipamentelor din cadtul tehnologiei inovative, precum: Freză motocultor ; Lamă motocultor ; Burghiu motocultor. REZULTATE OBTINUTE IN FAZA 3 Pe baza Documentaţiei de execuţie ME ale echipamentelor din cadrul tehnologiei de împădurire, realizate in Faza 2, au fost dezvoltate ME, astfel: Freză motocultor - FM, echipament care prelucrează solul degradat şi a resturilor vegetale; Lamă motocultor - LM, echipament de nivelare care realizează contrapantele teraselor; Burghiu motocultor - BM, echipament ce realizează locaşele de plantare a materialului săditor. În continuare sunt prezentate rezultatele obținute în cadrul Fazei 3. Freza motocultor - FM, a fost dezvoltată realizată conform documentație de execuție. Echipament de prelucrat solul Freza motocultor În procesul de împădurire, echipamentul de prelucrat solul degradat şi resturile vegetale, este dotat cu o freză adecvată prelucrării solurilor grele, cu o adâncime maximă de lucru de 15 cm. Acest echipament poate fi utilizat atât înaintea operaţiei de nivelare cât şi după aceasta, în vederea îmbunătăţirii calităţii solului. Lamă motocultor - LM, a fost dezvoltată realizată conform documentație de execuție. Acest echipament de nivelare care realizează contrapantele teraselor. Operaţia de nivelare a contrapantei teraselor se poate executa în mai multe feluri: pentru o contrapantă între 15-30 0, procesul de nivelare se realizează din mai multe treceri (deoarece volumul de pământ dislocat şi deplasat se măreşte considerabil) iar pentru o contrapantă de până la 15 0, nu există probleme deosebite de lucru.
Echipament de nivelat Lamă motocultor Deşi contrapanta executată de lama nivelatoare este de aproximativ de 15 0, acest lucru nu influenţează dezvoltarea puieţilor plantaţi în găurile executate de burghiu deoarece în masa vegetală se vor orienta întotdeauna pe verticală, aşa cum este specificat şi în literatura de specialitate. Burghiu motocultor - BM, a fost dezvoltată realizată conform documentație de execuție. Echipament săpat gropi plantare Burghiu motocultor Echipamentul realizează locașuri de plantare a materialului săditor. Operațiunea de săparea gropilor este cea mai solicitantă lucrare din cadru acestui proces tehnologic şi reprezintă operaţiunea de săpat locaşuri de plantare, deoarece executarea acestora poate fi realizată în mod continuu sau discontinuu (funcţie de gradul de degradare a solului). Rezultate, stadiul realizării obiectivului fazei, concluzii şi propuneri pentru continuarea proiectului Rezultatele în cadrul proiectului sunt realizate integral şi concretizate prin realizarea a trei ME echipamente: freză, lamă şi burghiu. REZULTATE OBTINUTE IN FAZA 4 Tehnologia inovativă de împădurire a terenurilor degradate în pantă, prezentată în figura de mai jos, este dezvoltată astfel încât să se poată realiza procesul tehnologic de prelucrare a terenurilor degradate, respectiv a teraselor în contrapantă, astfel încât să se asigure condiţiile de mediu optime stabilirii mase vegetale materialului săditor. Din aceste considerente în cadrul tehnologii sunt integrate o succesiune de echipamente dedicate prelucrării solurilor degradate
precum: Freză motocultor FM, Lamă motocultor - LM şi Burghiu Motocultor BM. Toate aceste echipamente au ca sursă energetică motocultorul de 19 CP. TEHNOLOGIE INOVATIVĂ DE ÎMPĂDURIRE A TERENURILOR DEGRADATE ÎN PANTĂ Prelucrat sol degradat Operaţiunea I Realizat contrapanta terasei Operaţiunea II Realizarea locaşurilor de plantare Operaţiune finală Tehnologia inovativă de împădurire a terenurilor degradate în pantă. Tehnologia inovativă de împădurire a terenurilor degradate în pantă, a fost astfel concepută pentru a putea fi adaptată la condiţii dificile de mediu şi pentru solului degradate unde ME au fost prevăzute cu sisteme de reglare a poziţiei de lucru în funcţie de condiţiile climatice ale zonelor, factorii de degradare şi specificul materialului săditor ce urmează a fi înfiinţat, iar fluxul tehnologic al procesului tehnologic este prezentat după cum urmează:
Motocultor echipat cu Freza Motocultor echipat cu Lamă. Motocultor echipat cu Burghiu Infrastructură verde pe terase practicate pe terenuri degradate Fluxul tehnologic propus în cadrul tehnologiei inovative de împădurire a terenurilor degradate în pantă. Această tehnologie inovativă de împădurire a terenurilor degradate în pantă este destinată reabilitării zonelor în care solul este degradat şi restabilirea florei şi vegetaţiei autohtone, prevenţiei riscurilor de mediu (alunecări de teren, aluviuni, deşertificare, evitarea formării ravenelor, poluării aerului cu pulberi, etc.) şi realizarea de infrastructură verde, respectiv reînfiinţarea şi/ sau înfiinţarea de păduri pentru a mării stabilitatea ecologică, eliminarea surselor de poluare şi micşorarea riscurilor privind calamităţile naturale. Pentru fiecare ME al echipamentului s-au efectuat încercări la sediul INMA Bucureşti, în incinta Laboratorului de Încercări, în condiţii care să permită realizarea tuturor experimentărilor şi măsurătorilor ce se impun. Verificări generale ale FM, LM şi BM, respectiv se studiază: desenele de execuţie ale modelelor experimentale (subansamble şi ansamblu general), memoriul de prezentare al echipamentelor utilizate în tehnologia inovativă de împădurire a terenurilor degradate în pantă, precum şi documente referitoare la materiale, semifabricate şi subansambluri utilizate. Încercările de funcţionare în gol ale echipamentelor FM, LM şi BM, ce fac parte din cadrul tehnologiei inovative de împădurire a terenurilor degradate în pantă, efectuate cu scopul verificării funcţionării ME ale acestora: - reglarea turaţiei frezei şi burghielor în lucru; - s-a verificat dacă vibraţiile motocultorului se propagă şi asupra ansamblurilor fixe;
- s-a verificat dacă sistemele de acţionare funcţionează fără frecare, fără să agaţe, fără să lovească şi fără zgomote anormale; - s-a verificat încălzirea lagărelor cu alunecare se încadrează în limita recomandată; În timpul încercărilor se verifică permanent starea componentelor echipamentelor şi se remediază eventualele defecţiuni. Experimentare ME în condiţii de exploatare s-au efectuat măsurători şi determinări în scopul stabilirii principalilor indicatori de lucru pe care îi realizează tehnologia inovativă de împădurire a terenurilor degradate în pantă, precum și a echipamentelor FM, LM şi BM. Pentru ME freza motocultor FM, s-au determinat: - consum de combustibil pe teren plan şi teren înclinat, Fig. a; - determinarea lăţimii de lucru, Fig. b; - adâncimea de lucru pentru terenuri înţelenite; - gradul de mărunţire. Fig. a Determinarea consumului de combustibil pentru lucrări în teren înţelenit - plan Fig. b Determinarea lăţimii de lucru teren înţelenit plan Pentru ME lamă motocultor LM, s-au determinat: - consum de combustibil pe teren înclinat; - determinarea adâncimii de lucru; - formarea contrapantei terasei, Fig. c şi d; - determinarea contrapantei terasei, Fig. e. Fig. c Formarea contrapantei 10 0 pe teren înţelenit Fig. d Formarea contrapantei 25 0 pe teren înţelenit Fig. e Determinarea contrapantei terasei Pentru ME burghiu motocultor BM, s-au determinat:
- consum de combustibil pe teren înclinat şi orizontal pentru fiecare tip de burghiu (Ø 300/400 mm); - diametru si adâncimea medie a locaşului de plantare, Fig. f şi g; - raza medie şi maximă de împrăştiere, pentru fiecare burghiu; - supraînălţarea solului. Fig. f Determinarea diametrului mediu a locaşului de plantare în teren înţelenit burghiu Ø300 mm Fig. g Determinarea adâncimii locaşului de plantare în teren înţelenit burghiu Ø400 mm în pantă Pentru determinarea proprietăţilor fizico-mecanice a solului s-au efectuat măsurători de compactare a solului şi de umiditate atât la suprafaţa prelucrată a contrapantei cât şi la adâncimea de plantare, Fig.h. Fig. h Detali la determinarea gradului de compactare si umidităţii solului Aparatura folosită pentru încercări este prezentată în tabelul următor. Nr. Denumirea instrumentului/aparatului Domeniul de Eroare tolerată crt. măsurare 1. Aparat de cântărit 0 150 kg 0,01g 2. Cronometru digital 0 30 min 0.2 s 3. Penetrometru Soil Compact Meter SC 900 Spectrum 4 Umidometru pentru sol HH-2 5. Ruletă 0 8 m 0.5 mm + 10-4 *L 6. Aparat de fotografiat digital 7. Cameră de luat vederi - - 8. Jaloane 9. Nivelă 1,5 m 10. Liniar 2 m 11. Pahar gradat 500 ml
Definitivarea constructivă ME echipamente. În cadrul acestei faze au fost efectuate modificările constructive pe modelele experimentale ale echipamentelor LM şi BM. Aceste modificări au apărut ca necesare în timpul experimentărilor iar acestea au fost operate în documentaţia tehnică de execuţie: - modificarea sistemului de prindere al reductorului burghiului care să permită reglarea lui în plan vertical pentru a lucra în pantă; - întărirea suportului roţii auto-directoare al echipamentului BM pentru a rezista solicitărilor ce apar pe perioada de transport pe terenuri în pantă; - întărirea sistemului de prindere pe motocultor al lamei de nivelare LM, prin executarea a două nervuri; - ajustarea lungimii cardanului de acţionare a reductorului burghiului la BM. Demonstrarea funcţionalităţii şi utilităţii tehnologiei. Această etapă s-a realizat în data de 06.03.2017 la sediul INMA Bucureşti cu ocazia Demonstrării funcţionalităţii şi utilităţii modelului experimental pentru Tehnologie inovativă de împădurire a terenurilor degradate, în pantă realizată în cadrul etapei 4/2017 din proiectul Cercetări privind fundamentarea unei tehnologii inovative de împădurire a terenurilor degradate, în pantă, contract nr. 8N/09.03.2016/Act. ad. nr. 1/2017, Programul NUCLEU. La această activitate au participat specialişti interesaţi din învăţământ superior (Universităţii POLTEHNICA Bucureşti Facultatea de Ingineria Sistemelor Biotehnice), unităţi de producţie şi de exploatare (NHR Agropartners şi SC RURIS IMPEX SRL), membrii SIMAR precum şi din partea INMA Bucureşti. Această activitatea s-a desfăşurat în două etape: În prima parte a demonstrării, s-a făcut o scurtă prezentare privind importanţa dezvoltării tehnologiilor inovative de împădurire a terenurilor degradate, în pantă, precum şi modelele experimentale ale echipamentelor din cadrul acestei tehnologii. În cadrul prezentării s-a făcut o descriere a componenţei echipamentelor utilizate în cadrul tehnologiei şi caracteristicile tehnico-funcţionale ale acestora (descriere, componenţă, caracteristici tehnice şi aspectele economice, sociale şi de mediu ale tematicii). În a doua parte, s-au efectuat demonstraţii practice unde s-a prezentat şi modul de funcţionare al tehnologiei inovativă de împădurire a terenurilor degradate, în pantă realizat în cadrul proiectului. Participanţii la demonstrare au făcut recomandări privind rezultatele cercetărilor proiectului în vederea punerii în mod nediscriminatoriu la dispoziţia factorilor interesaţi în cunoaşterea şi implementarea tehnologiilor prezentate, cât şi pentru identificarea unor posibili parteneri în vederea introducerii în fabricaţie a echipamentelor prezentate. Rezultate, stadiul realizării obiectivului fazei, concluzii şi propuneri pentru continuarea proiectului Rezultatele în cadrul proiectului sunt realizate integral şi concretizate prin testarea a trei ME echipamente (freză, lamă şi burghiu motocultor), precum și a tehnologiei. Având în vedere cele prezentate, INMA Bucureşti propune trecerea la următoarea fază de realizare prevăzute în propunerea de proiect, respectiv: - Faza 5 - Definitivare proiect tehnic de execuţie. Diseminarea pe scară largă prin comunicarea şi publicarea naţională a rezultatelor. REZULTATE OBTINUTE IN FAZA 5 Realizarea Fazei 5 nu a necesitat modificări, aceasta fiind realizată în conformitate cu planul de realizare, atingându-se în totalitate obiectivele propuse. Rezultatele planificate ale proiectului, până în prezent, sunt realizate integral, astfel rezultatele tehnice sunt concretizate prin:
Studiu tehnologic privind tehnologiile actuale de împădurire a terenurilor degradate, 1 bucată. Indicator realizat în cadrul fazei 1. Documentație de execuție/plan tehnic ME Freză motocultor, 1 bucată. Indicator realizat în cadrul fazei 2. Realizare ME Freză motocultor, 1 bucată. Indicator realizat în cadrul fazei 3. Raport de experimentare ME Freză motocultor, 1 bucată. Indicator realizat în cadrul fazei 4. Metodologie de experimentare ME Freză motocultor, 1 bucată. Indicator realizat în cadrul fazei 4. Tehnologie omologată Tehnologie de împădurire a terenurilor degradate în pantă, 1 bucată. Indicator realizat în cadrul fazei 4. Raport de demonstrare Tehnologie de împădurire a terenurilor degradate în pantă, 1 bucată. Indicator realizat în cadrul fazei 4. Articole științifice indexate în BDI, 2 bucăți, pct. 5.2.a). Indicator realizat în faza 5. Comunicări științifice în cadrul conferințelor și simpozioanelor naționale și internaționale, 2 bucăți. Indicator realizat în faza 5. Poster de prezentare a rezultatelor cercetării, 1 bucată. Indicator realizat în faza 5. Fișă tehnică Freză motocultor, 1 bucată. Indicator realizat în cadrul fazei 5. CD care conține materiale științifice de prezentare a rezultatelor obținute în cadrul poriectului, 1 bucată. Indicator realizat în cadrul fazei 5. Pagină WEB cu prezentarea datelor de recunoaștere/identificare a proiectului, a obiectivelor și rezultatelor obținute, în vederea creșterii vizibilității proiectului finanțat. Indicator realizat în cadrul fazei 5. Cerere de brevet, 1 bucată. Indicator realizat în cadrul fazei 5. Față de indicatorii propuși inițial în cererea de finanțare au mai fost realizați suplimentar: Documentație de execuție/plan tehnic ME Lamă motocultor, 1 bucată. Indicator realizat în cadrul fazei 2. Documentație de execuție/plan tehnic ME Burghiu motocultor, 1 bucată. Indicator realizat în cadrul fazei 2. Realizare ME Lamă motocultor, 1 bucată. Indicator realizat în cadrul fazei 3. Realizare ME Burghiu motocultor, 1 bucată. Indicator realizat în cadrul fazei 3. Raport de experimentare ME Lamă motocultor, 1 bucată. Indicator realizat în cadrul fazei 4. Raport de experimentare ME Burghiu motocultor, 1 bucată. Indicator realizat în cadrul fazei 4. Metodologie de experimentare ME Lamă motocultor, 1 bucată. Indicator realizat în cadrul fazei 4. Metodologie de experimentare ME Burghiu motocultor, 1 bucată. Indicator realizat în cadrul fazei 4. Standard de Produs Freză motocultor, 1 bucată. Indicator realizat în cadrul fazei 4. Standard de Produs Burghiu motocultor, 1 bucată. Indicator realizat în cadrul fazei 4. Standard de Produs Lamă motocultor, 1 bucată. Indicator realizat în cadrul fazei 4. Dosar omologare Freză motocultor, 1 bucată. Indicator realizat în cadrul fazei 4. Dosar omologare Burghiu motocultor, 1 bucată. Indicator realizat în cadrul fazei 4. Dosar omologare Lamă motocultor, 1 bucată. Indicator realizat în cadrul fazei 4. Metodologie de demonstrare Tehnologie de împădurire a terenurilor degradate în pantă, 1 bucată. Indicator realizat în cadrul fazei 4. Articole științifice indexate în BDI 1 bucată și ISI - 1 bucăți, pct. 5.2.a). Indicator realizat în faza 5.
Articole publicate pentru creșterea vizibilității Tehnologiei innovative de de împădurire a terenurilor degradate în pantă și a echipamentelor utilizate, 2 bucăți, pct. 5.2.a). Indicator realizat în faza 5. Comunicarea rezultatelor cercetării în cadrul Salaonelor de Internaționale de Invenții și inovații (Cluj-Napoca și Timișoara) precum și la Targului Internațional de produse si echipamente din domeniul agriculturii, horticulturii, viticulturii si zootehniei. Indicator realizat în faza 5. Postere de prezentare a rezultatelor cercetării, 4 bucăți. Indicator realizat în faza 5. Fișă tehnică Lamă motocultor, 1 bucată. Indicator realizat în cadrul fazei 5. Fișă tehnică Burgiu motocultor, 1 bucată. Indicator realizat în cadrul fazei 5. Fișă tehnică Tehnologie de împădurire a terenurilor degradate în pantă, 1 bucată. Indicator realizat în cadrul fazei 5. Cerere de brevet, 2 bucăți. Indicator realizat în cadrul fazei 5. Pliante pentru Tehnologia inovativă de împădurire a terenurilor degradate în pantă și a Burghiu Motocultor, 2 bucăți. Indicator realizat în cadrul fazei 5. În urma evaluării și aprecierii pozitive a rezultatelor obținute, INMA București AVIZEAZĂ REZULTATELE DIN CADRUL PROIECTULUI PN 16 24 01 04 Cercetări privind fundamentarea unei tehnologii inovative de împădurire a terenurilor degradate în pantă. În acest fel vor constitui baza unor parteneriate în vederea depunerii de oferte de proeicte cu alte institute de cerceare, instituții de învățământ superior sau agenți economici interesați pentru implementarea în producție a modelelor experimentale propuse în tema de cercetare.